//php echo do_shortcode('[responsivevoice_button voice="US English Male" buttontext="Poslouchat příspěvek"]') ?>
Computer On Module (COM) je nejrozšířenějším hardwarovým formátem pro vestavěné počítače na trzích vojenského, dopravního, lékařského, zábavního, síťového a průmyslového vybavení. Popularita formátu COM je výsledkem jeho mnoha výhod, mezi které patří rychlejší vývoj vestavěných systémů, snížení rizik a nákladů a svoboda přizpůsobení systému. Použití COM ve standardním provedení také usnadňuje upgrade nebo výměnu technologie na backplanes a nosných deskách.
Vzhledem k malým rozměrům standardních tvarových faktorů COM se výrobci COM velmi snaží vybrat kompaktní technologii ukládání dat. Zařízení v čipovém měřítku, jako je BGA SSD, je miniaturní a atraktivní formát, ale v minulosti poměrně vysoká a kolísavá cena BGA SSD odrazovala výrobce od jejich používání. Místo toho většina výrobců zabudovala zásuvku nebo přidala konektor pro kartu SD nebo CompactFlash (CF) odpovídající sadě funkcí spuštěných na spouštěcím disku.
V poslední době se objevily vážné pochybnosti o použití karet SD a CF ve vestavěných systémech. Ve vojenství, medicíně, automatizaci, dopravě a dalších oborech se obrovské investice vynakládají do vývoje softwaru pro vestavěné systémy. To znamená, že je velmi nákladné nahradit stávající desku COM novým designem – běžné jsou životní cykly produktu 20 a více let.
Výsledkem je, že výrobci vestavěných systémů věnují velkou pozornost zabezpečení a životnosti dat a podnikají kroky, aby čelili všem faktorům, které by mohly narušit integritu dat uložených na COM. Existuje také značný alarm ohledně rizika krádeže zbytkových dat, která zůstala ve vyrovnávací paměti vyřazených zařízení. Pokusy čelit tomuto riziku označením zařízení varováním o zabezpečení dat při likvidaci se ukázaly jako neúspěšné. Díky tomu se používání vyměnitelných médií, jako jsou karty SD a CF, přesunulo do minulosti.
Zároveň cena za gigabajt úložiště NAND Flash v posledních letech klesla, díky čemuž jsou technologie úložiště založené na NAND, jako je BGA SSD a eMMC, pro dodavatele COM atraktivnější než dříve. Ve skutečnosti se úložná zařízení BGA SSD a eMMC již používají v různých typech formátu vestavěného počítače, včetně COM Express Basic, COM Express Compact, COM Express Mini, Qseven (Q7) a ETX. Rostoucí poptávka po nejnovější výpočetní technologii pro provozování špičkových průmyslových algoritmů edge-computingu také podnítila zvýšenou produkci produktů COM-HPC, které mohou využívat vysoce výkonnou technologii SSD.
Trvalý nárůst poptávky po integrovaných SSD BGA
Až do současnosti se poptávka po integrovaných BGA SSD v systémech COM z různých důvodů zvyšuje.
První je, že prodejci COM se zaměřují na náklady a návratnost svých investic do technologie. Když se technologie SSD poprvé dostala na trh, náklady na zařízení SSD byly relativně vysoké – cena úložiště NAND Flash činila až 40 USD za gigabajt. Tato cena byla navíc kolísavá kvůli výkyvům ceny NAND Flash. To způsobilo, že prodejci nebyli ochotni vložit SSD jako standardní možnost úložiště pro modulovou desku.
Postupem času náklady na NAND Flash klesly na mnohem méně než 1 USD za gigabajt. Díky tomu byly náklady například na 8GB SLCmode nebo 32GB SSD cenově dostupné, což povzbudilo prodejce, aby do desky COM vložili BGA SSD.
Dalším důvodem růstu poptávky po SSD na trhu COM je poptávka zákazníků. Například v aplikacích na průmyslové úrovni jsou základními požadavky robustní hardware a ochrana dat. SD karty nebo CF karty jsou snadno vyjímatelné, díky čemuž jsou osobní data na nich zranitelná vůči krádeži.
Zařízení, která pracují ve vojenských nebo průmyslových aplikacích, musí také splňovat přísné požadavky na toleranci vysokých teplot, otřesů a vibrací a dalších jevů v prostředí. Počítačový hostitel a každá součást uvnitř zařízení musí být dimenzována pro provoz v širokém teplotním rozsahu, typicky od -40 °C do 85 °C. To samozřejmě platí stejně pro paměťová zařízení, ale SD a CF karty jen zřídka podporují široký rozsah provozních teplot.
Navíc, pokud je konektor ke kartě SD nebo CF používán v drsných podmínkách po dlouhou dobu, jeho výkon se může zhoršit, což má za následek snížený výkon přenosu dat nebo dokonce úplné selhání. Produkty pro průmyslové aplikace musí také zvládat nárazy. Vestavěné produkty, které používají BGA SSD, fungují mnohem lépe, když jsou vystaveny nárazům a vibracím než SD nebo CF karta.
Dalším faktorem na trhu vestavěných počítačů je to, že prodejci průmyslových PC (IPC) čelí obrovskému konkurenčnímu tlaku, který riskuje, že sníží jejich příjmy z jejich produktových řad COM. Aby zvýšili nebo udrželi zisk, věnují výrobci IPC velké úsilí integraci produktů, které přidávají hodnotu, zčásti tím, že do desky COM vkládají komponenty, které dříve mohly být externími zásuvnými zařízeními. Úložiště je jedním z nejdůležitějších prvků na palubě vestavěného výpočetního systému: Prodejci IPC vždy hledají příležitosti, jak přidat hodnotu k poskytování úložiště svých produktů.
Například dnes dodavatelé vybírají produkty BGA SSD, které nabízejí pokročilé funkce pro bezpečnost a stabilitu, které chrání základní operační systém a data uživatele. To zajišťuje, že data nemohou být snadno poškozena nebo smazána – tato možnost dává produktu COM nové cenné prodejní místo a prodejci důležitou konkurenční výhodu.
Specializované technologie ochrany dat v produktech FerriSSD
Tento požadavek na zachování integrity uložených dat platí pro mnoho implementací formátu COM v aplikacích, jako jsou průmyslové výrobní systémy, inteligentní lékařské zobrazovací platformy, digitální zobrazovací panely, zábava a vysílání a vojenské vybavení. To vyžaduje použití bezpečných systémů pro ukládání dat, které zabrání riziku nepředvídatelných chyb nebo ztráty dat.
Potřeba ochrany dat, zabezpečení a spolehlivosti může být splněna využitím sady vyhrazených funkcí a technologií FerriSSD:
Celková ochrana datové cesty
FerriSSD obsahují úplnou detekci chyb v datech s obnovovacími enginy, aby poskytovaly vylepšenou integritu dat v celé datové cestě mezi hostiteli a NAND hostiteli. Algoritmus obnovy dat FerriSSD dokáže účinně detekovat jakoukoli chybu v datové cestě SSD, včetně chyb hardwaru (tj. ASIC), chyb firmwaru a chyb paměti vznikajících v SRAM, DRAM nebo NAND (viz obrázek 1).
Obrázek 1: Komplexní ochrana datových cest zajišťuje, že body přenosu dat uvnitř SSD jsou zcela bez chyb
Proč je to, že když je v datech chyba, algoritmus pro obnovu dat FerriSSD ji dokáže okamžitě detekovat? Hlavním důvodem je, že jakmile jsou data zapsána, vytvoří se paritní sada. Když má být tato dávka dat načtena, FerriSSD znovu vypočítá její paritu. Pokud se první parita neshoduje s druhou, předá hostiteli příznak chyby pro příslušné zpracování obnovy. Pro srovnání, konvenční SSD předávají chybná data hostiteli bez příznaku chyby, což zhoršuje počáteční problém tím, že neupozorňuje hostitele na nutnost zpracování obnovy po chybě.
Aktivní ochrana: IntelligentScanTM & DataRefreshTM
Tyto dvě technologie představují metody vlastního testování a vlastního monitorování. Provádění příkazů „zápis“ a „čtení“ na buňce NAND je v podstatě procesem elektrického vybíjení a nabíjení. Předpokládejme, že nová buňka NAND uchovává při zápisu 100 elektronů. Postupem času opakované události zápisu a mazání vyvolají buňku, čímž se sníží její kapacita, takže počet elektronů uložených příkazem write může klesnout ze 100 na 80, pak 70, pak 60, a to natolik, že klesne pod kritickou prahovou hodnotu. již nebudou moci správně číst data, což má za následek ztrátu nebo poškození dat. Funkce IntelligentScan je zodpovědná za kontrolu, zda uložený náboj neklesl pod svou prahovou hodnotu. Pokud ano, načte datový bit a přepíše jej prostřednictvím motoru ECC a
DataRefresh dobíjí článek, aby obnovil napětí článku NAND na správnou úroveň (viz obrázek 2).
Obrázek 2: IntelligentScan & Funkce DataRefresh dokážou odhalit vysoce rizikové faktory ještě před ztrátou dat
Pasivní ochrana: Použití NANDXtend® Parity k opravě technologie ECC
FerriSSD kombinuje vysoce výkonný LDPC Error Code Correction engine patentovaný společností Silicon Motion a funkci RAID, která poskytuje řadu výhod. Za prvé zvyšuje spolehlivost produktu a za druhé výrazně prodlužuje hodnocení cyklu Program/Erase (P/E) a prodlužuje životnost paměťového média NAND Flash na SSD. Kromě toho může NANDXtend pomoci zvýšit kapacitu ukládání dat a snížit chyby dat způsobené provozem při vysoké teplotě (viz obrázek 3).
Obrázek 3: Patentovaný NANDXtend společnosti Silicon Motion je schopen zvýšit spolehlivost produktů SSD
Ochrana uživatelských dat
Silicon Motion hluboce investuje do posílení zabezpečení dat, aby čelil riziku hackerů. Nepoužívá pouze své vlastní metody nebo se řídí veřejnými předpisy na ochranu dat na trhu (jako je Full Disk Encryption/TCG Opal 2.0) jako svůj provozní benchmark. Klienti s vyšší potřebou ochrany citlivých dat se často obávají, že předpisy na ochranu veřejných dat jsou snadno napadnutelné. Dávají přednost vytváření vlastních bezpečnostních ochranných opatření, jako je přidání personalizovaného pomocného čipu (viz obrázek 4). To řídí tok komunikace a spolupráce s FerriSSD a opravňuje úložné zařízení k přijímání, přijímání nebo odesílání dat při zachování úplné bezpečnosti.
Obrázek 4: Ke zvýšení bezpečnosti citlivých dat jsou přidány přizpůsobené doprovodné čipy
Robustní ochrana firmwaru pomocí zabezpečeného digitálního podpisu
FerriSSD podporuje bezpečné systémy ověřování digitálních podpisů. Tato funkce je totožná s přidáním bezpečnostních přístupových frází Silicon Motion pro klientské zařízení. Když je firmware aktualizován, umožňuje zúčastněným stranám projít procesem ověření hesla pomocí algoritmu FerriSSD, aby vytvořily sadu ověřovacích kódů, které jsou pro hackery nepřístupné (viz obrázek 5). Pokud hackeři vytvoří škodlivý program k vynucení aktualizace firmwaru v koncovém produktu, nebude schopen vytvořit ověřovací kód a pokus o škodlivou aktualizaci selže.
Obrázek 5: FerriSSD udržuje zabezpečení spouštění pomocí zabezpečeného digitálního podpisu
100% hodnocení pro zajištění nízké dPPM
Výrobci COM vyžadují široký rozsah provozních teplot -40 °C až 85 °C. Před expedicí produktů FerriSSD ze skladu proběhne přísný teplotní test podle požadavků klientů (viz obrázek 6). Výsledkem jsou velmi nízké sazby dPPM v souladu s požadavky klientů na velmi vysokou spolehlivost.
Obrázek 6: Aby bylo dosaženo nejnižšího dPPM, podléhají produkty FerriSSD přísnému teplotnímu testu
Souhrnně, snížení nákladů na NAND, nárůst poptávky po stabilitě dat a ochraně dat spolu s rostoucí snahou výrobců COM integrovat vysoce hodnotné produkty do desky COM znamenají, že se BGA SSD stal oblíbený produkt na dnešním trhu COM. To platí zejména pro produkty SSD, které zahrnují funkce ochrany dat a spolehlivosti úložiště.
Zahrnutí komplexní ochrany datových cest a aktivní/pasivní ochrany uživatelských dat a firmwaru nabízí velké výhody ve vestavěných počítačových systémech.
Silicon Motion FerriSSD se nyní etabloval jako ideální úložná komponenta pro vestavěné výpočetní moduly díky implementaci komplexního teplotního testování a výsledné nízké rychlosti dPPM. Úložiště FerriSSD je nyní preferovanou volbou pro produkty COM pro armádu, dopravu, lékařství, zábavu, sítě, průmyslovou automatizaci a mnoho dalších aplikací.
https://www.siliconmotion.com/product/Ferri-Embedded-Storage.html nebo pošlete e-mail na adresu ferri@siliconmotion.com
Stáhněte si stručný popis produktu
PCIe NVMe FerriSSD® https://www.siliconmotion.com/download/3HC/a/PCIe_NVMe_FerriSSD_PB_EN.pdf
Další články
FeriSSD® společnosti Silicon Motion: Zvýšení bezpečnosti a spolehlivosti návrhů počítačů na modulu
Rodina Ferri společnosti Silicon Motion: Jak produkty Ferri nabízejí bezpečné a spolehlivé úložiště dat pro herní zařízení
Silicon Motion FerriSSD®: Jak pokročilé FerriSSD® eliminují bitové chyby během dlouhé provozní životnosti
Řada Ferri společnosti Silicon Motion: Kvalifikované vestavěné úložiště AEC-Q100
FeriSSD® společnosti Silicon Motion: Nabízí stabilitu a zabezpečení dat požadované u lékařského vybavení
PCIe NVMe FerriSSD® od Silicon Motion: Umožňuje vysokou rychlost a vysokou spolehlivost pro Digital Signage
Přečtěte si Ferri Family
https://www.siliconmotion.com/product/Ferri-Embedded-Storage.html
Přehrát video
Rodina FerriSSD
https://www.youtube.com/watch?v=NmTqHTJ-s6I
O Silicon Motion
Představení společnosti
O Editoru
Jason Chien
Ředitel produktového marketingu
Jason Chien je marketingovým ředitelem Embedded Storage Product ve společnosti Silicon Motion. Má více než 13 let v plánování produktů a celosvětové marketingové propagaci a řídí produktovou řadu Ferri značky Silicon Motion. Je držitelem titulu B.S z University of Washington.
SOUVISEJÍCÍ TÉMATA:
