//php echo do_shortcode('[responsivevoice_button voice="US English Male" buttontext="Listen to Post"]') ?>
Компютърният модул (COM) е най-широко разпространеният хардуерен формат за вградени компютри в пазарите на военно, транспортно, медицинско, развлекателно, мрежово и индустриално оборудване. Популярността на формата COM е резултат от многото му предимства, които включват по-бързо разработване на вградена система, намаляване на риска и разходите и свободата за персонализиране на системата. Използването на COM в стандартен форм-фактор също така улеснява надграждането или замяната на технологията на задните платки и носещите платки.
Поради малкия отпечатък на стандартните COM форм фактори, производителите на COM полагат големи усилия, за да изберат компактна технология за съхранение на данни. Устройство с размер на чип като BGA SSD е миниатюрен и привлекателен формат, но в миналото сравнително високата и променлива цена на BGA SSD възпираше производителите да ги използват. Вместо това повечето производители вградиха гнездо или добавиха конектор за SD или CompactFlash (CF) карта, подходяща за набора от функции, изпълнявани на диска за зареждане.
Напоследък се появиха сериозни съмнения относно използването на SD и CF карти във вградени системи. Във военните, медицинските, автоматизационните, транспортните и други области се правят огромни инвестиции в разработването на софтуер, който да работи на вградени системи. Това означава, че е много скъпо да се замени съществуваща COM платка с нов дизайн – жизнените цикли на продукта от 20 години или повече са обичайни.
В резултат на това производителите на вградени системи обръщат голямо внимание на сигурността и дълготрайността на данните и предприемат стъпки за противодействие на всякакви фактори, които могат да попречат на целостта на данните, съхранявани в COM. Има също значителна тревога за риска от кражба на остатъчни данни, оставени в буферната памет на бракувани устройства. Опитите да се противодейства на този риск чрез маркиране на устройства с предупреждение за сигурността на данните при изхвърляне се оказаха неуспешни. Това остави използването на сменяеми носители като SD и CF карти в миналото.
В същото време цената на гигабайт NAND флаш памет спадна през последните години, правейки технологиите за съхранение, базирани на NAND, като BGA SSD и eMMC, по-привлекателни за доставчиците на COM, отколкото бяха преди. Всъщност BGA SSD и eMMC устройства за съхранение вече се използват в различни типове вградени компютърни формати, включително COM Express Basic, COM Express Compact, COM Express Mini, Qseven (Q7) и ETX. Нарастващото търсене на най-новите изчислителни технологии за изпълнение на индустриални крайни изчислителни алгоритми на високо ниво също стимулира увеличеното производство на COM-HPC продукти, които могат да се възползват от високопроизводителната SSD технология.
Устойчиво нарастване на търсенето на вградени BGA SSD дискове
Тогава до сега търсенето на вградени BGA SSD дискове в COM системи се увеличава по различни причини.
Първата е, че доставчиците на COM насочват вниманието си към разходите и възвръщаемостта на инвестициите си в технологии. Когато SSD технологията за първи път достигна пазара, цената на SSD устройствата беше сравнително висока – цената на NAND флаш паметта беше до $40 за гигабайт. В допълнение, тази цена беше нестабилна поради промени в цената на NAND Flash. Това накара доставчиците да не желаят да вграждат SSD като стандартна опция за съхранение на модулната платка.
С течение на времето цената на NAND Flash падна до много по-малко от 1 щатски долар на гигабайт. Това направи цената на, например, 8GB SLCmode или 32GB SSD достъпна, насърчавайки доставчиците да вграждат BGA SSD в COM платка.
Другата причина за нарастването на търсенето на SSD дискове на COM пазара е търсенето на клиентите. В приложения от промишлен клас, например, стабилният хардуер и защитата на данните са основни изисквания. SD картите или CF картите са лесно сменяеми, което прави личните данни в тях уязвими за кражба.
Оборудването, което работи във военни или промишлени приложения, трябва също така да отговаря на строги изисквания за устойчивост на високи температури, удари и вибрации и други явления в околната среда. Компютърният хост и всеки компонент в оборудването трябва да бъдат класифицирани за работа в широк температурен диапазон, обикновено от -40°C до 85°C. Това се отнася в еднаква степен, разбира се, за устройствата за съхранение, но SD и CF картите рядко поддържат широк работен температурен диапазон.
Освен това, когато конекторът към SD или CF карта се използва при тежки условия за дълъг период от време, неговата производителност може да бъде влошена, което води до намалена производителност при прехвърляне на данни или дори пълна повреда. Продуктите за индустриални приложения също трябва да могат да издържат на удари. Вградените продукти, които използват BGA SSD, работят много по-добре, когато са изложени на удар и вибрации, отколкото SD или CF карта.
Друг фактор на пазара на вградени компютри е, че доставчиците на индустриални компютри (IPC) са изправени пред огромен конкурентен натиск, който рискува да потисне приходите им от техните COM продуктови линии. За да увеличат или запазят печалбата, производителите на IPC полагат големи усилия за интегрирането на продукти, които добавят стойност, отчасти чрез вграждане на компоненти на COM платката, които преди това може да са били външни, plug-in устройства. Съхранението е един от най-важните бордови елементи на вградена изчислителна система: доставчиците на IPC винаги търсят възможности да добавят стойност към осигуряването на съхранение на своите продукти.
Например, доставчиците днес избират BGA SSD продукти, които предлагат усъвършенствани характеристики за безопасност и стабилност, които защитават основната операционна система и данните на потребителя. Това гарантира, че данните не могат лесно да бъдат повредени или изтрити – възможност, която дава на COM продукта ценна нова точка за продажба, а на доставчика – важно конкурентно предимство.
Специализирани технологии за защита на данните в продуктите на FerriSSD
Това изискване за поддържане на целостта на съхранените данни е вярно за много реализации на COM формата в приложения като промишлени производствени системи, интелигентни медицински платформи за изображения, цифрови дисплеи, развлечения и излъчване и военно оборудване. Това налага използването на сигурни системи за съхранение на данни, които ще предотвратят риска от непредсказуеми грешки или загуба на данни.
Нуждата от защита на данните, сигурност и надеждност може да бъде удовлетворена чрез използване на набора от специални функции и технологии на FerriSSD:
Защита на пътя на данните от край до край
FerriSSD включват пълно откриване на грешки в данните с механизъм за възстановяване, за да осигурят подобрена цялост на данните по целия път на данни от хост към NAND към хост. Горитъмът за възстановяване на данни FerriSSD може ефективно да открие всяка грешка в пътя на данните на SSD, включително хардуерни (т.е. ASIC) грешки, грешки във фърмуера и грешки в паметта, възникващи в SRAM, DRAM или NAND (вижте Фигура 1).
Фигура 1: Защитата на пътя на данните от край до край гарантира, че точките за транспортиране на данни вътре в SSD са напълно без грешки
Защо, когато има грешка в данните, алгоритъмът за възстановяване на данни на FerriSSD може незабавно да я открие? Основната причина е, че след като данните бъдат записани, се произвежда набор за паритет. Когато този пакет от данни трябва да бъде прочетен, FerriSSD отново ще изчисли своя паритет. Ако първият паритет не съвпада с последния, той ще предаде флаг за грешка на хоста за подходяща обработка за възстановяване. За сравнение, конвенционалните SSD предават грешни данни на хоста без флаг за грешка, изостряйки първоначалния проблем, като не успяват да предупредят хоста за необходимостта от обработка за възстановяване на грешки.
Активна защита: IntelligentScanTM & DataRefreshTM
Тези две технологии са методи за самопроверка и самонаблюдение. Изпълнението на команди „запис“ и „четене“ на NAND клетка е основно процес на електрическо разреждане и зареждане. Нека приемем, че нова NAND клетка съхранява 100 електрона, когато се записва. С течение на времето повтарящите се събития на запис и изтриване ще изпарят клетката, намалявайки нейния капацитет, така че броят на електроните, съхранявани от командата awrite, може да падне от 100 на 80, след това 70, след това 60 и толкова много, че да падне под критичен праг, контролерът ще вече не може да чете правилно данните, което води до загуба или повреда на данни. Функцията IntelligentScan отговаря за проверката дали съхраненият заряд е паднал под праговата си стойност. Ако има, той прочита бита данни и го пренаписва чрез ECC двигателя, и
DataRefresh презарежда клетката, за да възстанови напрежението на NAND клетката до правилното ниво (вижте Фигура 2).
Фигура 2: IntelligentScan & Функциите DataRefresh могат да открият високорискови фактори, преди данните да бъдат загубени
Пасивна защита: Използване на NANDXtend® Parity за коригиране на ECC технология
FerriSSD съчетава високопроизводителния LDPC код за коригиране на кода на грешката, патентован от Silicon Motion, и функцията RAID, която осигурява множество предимства. Първо, подобрява надеждността на продукта и второ, значително разширява рейтинга на цикъла Програмиране/Изтриване (P/E) и удължава живота на NAND флаш носителя за съхранение на SSD. В допълнение, NANDXtend може да помогне за увеличаване на капацитета за съхранение на данни и намаляване на грешките в данните, причинени от работа при висока температура (вижте Фигура 3).
Фигура 3: Патентованият NANDXtend на Silicon Motion е в състояние да добави към надеждността на SSD продуктите
Защита на потребителските данни
Silicon Motion е сериозно инвестирано в укрепване на сигурността на данните, за да се противопостави на риска от хакване. Той не само прилага свои собствени методи или следва публичните разпоредби за защита на данните на пазара (като пълно дисково шифроване/TCG Opal 2.0) като оперативен еталон. Клиентите с по-голяма нужда от защита на чувствителни данни често се притесняват, че публичните разпоредби за защита на данните са лесно хакнати. Те предпочитат да създадат свои собствени мерки за защита на сигурността, като добавяне на персонализиран допълнителен чип (вижте Фигура 4). Това контролира потока на комуникация и сътрудничество с FerriSSD, разрешавайки на устройството за съхранение да приема, получава или изпраща данни, като същевременно поддържа пълна сигурност.
Фигура 4: Добавят се персонализирани придружаващи чипове за подобряване на безопасността на чувствителните данни
Сигурна защита на фърмуера със сигурен цифров подпис
FerriSSD поддържа сигурни системи за проверка на цифров подпис. Тази функция е идентична с добавянето на пароли за сигурност на Silicon Motion за клиентско оборудване. Когато фърмуерът се актуализира, той позволява на участващите страни да преминат през процес на проверка на паролата, използвайки алгоритъма на FerriSSD, за да произведе набор от кодове за проверка, които са недостъпни за хакери (вижте Фигура 5). Ако хакерите създадат злонамерена програма, за да принудят актуализация на фърмуера в крайния продукт, тя не може да произведе кода за потвърждение и опитът за злонамерена актуализация е неуспешен.
Фигура 5: FerriSSD поддържа сигурността при зареждане чрез защитен цифров подпис
100% оценка за осигуряване на нисък dPPM
Производителите на COM изискват широк работен температурен диапазон от -40°C до 85°C. Преди продуктите на FerriSSD да бъдат изпратени от склада, се извършва строг температурен тест, както е посочено от клиентите (вижте Фигура 6). Това води до много ниски стойности на dPPM, в съответствие с изискванията на клиента за много висока надеждност.
Фигура 6: За да достигнат най-ниския dPPM, продуктите на FerriSSD се подлагат на строг температурен тест
В обобщение, намаляването на разходите за NAND, нарастването на търсенето на стабилност и защита на данните, заедно с нарастващото желание на доставчиците на COM да интегрират продукти с висока стойност в COM платката, означават, че BGA SSD се превърна в любим продукт на днешния COM пазар. Това важи особено за SSD продуктите, които включват функции за защита на данните и надеждност на съхранението.
Включването на защита на пътя на данните от край до край и активна/пасивна защита на данните на потребителите и на фърмуера предлага големи предимства във вградените компютърни системи.
FerriSSD на Silicon Motion вече се е утвърдил като идеалния компонент за съхранение на вградени изчислителни модули чрез прилагането на цялостно температурно тестване и произтичащите от това ниски скорости на dPPM. FerriSSD съхранението вече е предпочитаният избор за COM продукти за военни, транспортни, медицински, развлекателни, мрежови, индустриална автоматизация и много други приложения.
https://www.siliconmotion.com/product/Ferri-Embedded-Storage.html или изпратете имейл на ferri@siliconmotion.com
Изтеглете кратко описание на продукта
PCIe NVMe FerriSSD® https://www.siliconmotion.com/download/3HC/a/PCIe_NVMe_FerriSSD_PB_EN.pdf
Други статии
FerriSSD® на Silicon Motion: Подобряване на безопасността и надеждността на дизайна на модула на компютъра
Семейството Ferri на Silicon Motion: Как продуктите на Ferri предлагат сигурно и надеждно съхранение на данни за оборудване за игри
FerriSSD® на Silicon Motion: Как усъвършенстваните FerriSSD® елиминират битовите грешки за дълъг експлоатационен живот
Семейството Ferri на Silicon Motion: квалифицирано вградено хранилище AEC-Q100
FerriSSD® на Silicon Motion: предлага стабилността и сигурността на данните, необходими за медицинското оборудване
PCIe NVMe FerriSSD® на Silicon Motion: Позволява висока скорост и висока надеждност за Digital Signage
Прочетете Семейство Фери
https://www.siliconmotion.com/product/Ferri-Embedded-Storage.html
Гледайте видео
Семейство FerriSSD
https://www.youtube.com/watch?v=NmTqHTJ-s6I
Относно Silicon Motion
Представяне на компанията
Всичко за Редактора
Джейсън Чиен
Директор продуктов маркетинг
Джейсън Чиен е продуктов маркетингов директор за вградено съхранение в Silicon Motion. Той има повече от 13 години в продуктовото планиране и маркетинговата промоция в световен мащаб, управлявайки семейната продуктова линия Ferri на марката Silicon Motion. Има бакалавърска степен от Вашингтонския университет.
СВЪРЗАНИ ТЕМИ:
