6-2019

Speichermedien SSDs für

Speichermedien SSDs für den Einsatz in der Industrie Aaronn Electronic GmbH www.aaronn.de Daten über industrielle Prozesse bieten zahlreiche Kontroll-und Optimierungsmöglichkeiten. Dazu werden immer mehr Geräte mit Sensoren ausgestattet und vernetzt. Vielfach werden die Daten an eine zentrale Stelle übertragen, dort zusammengefasst und ausgewertet. Gerade in der Industrie ist das aber nicht immer möglich. Erstens kann nicht in allen Fällen auf eine ausreichend zuverlässige Internetverbindung zurückgegriffen werden. Zweitens summieren sich die Laufzeiten der Signale bis zu zentralen Rechenzentren und zurück. Für die Steuerung von Anlagen, in Fahrzeugen oder Maschinen ist die Zeit zu lang. Also müssen Daten vor Ort verarbeitet und gegebenenfalls auch Entscheidungen vor Ort getroffen werden. Dazu sind Rechenleistung und Speicherkapazitäten erforderlich. Vorteile von SSDs Gerade Speicherplatz war bei mobilen Geräten und im Industrieumfeld mit herkömmlichen, magnetischen Festplatten bisher ein Problem. Eine HDD (Hard Disk Drive) ist aufgrund ihrer Bauweise und die sich im Betrieb bewegenden Teile anfällig gegen Stöße, Vibrationen und Staub. Gerade das ist in der Industrie aber oft an der Tagesordnung oder zumindest nicht auszuschließen. SSDs kommen ohne mechanische Teile aus und sind daher unempfindlicher. Außerdem erlauben sie bauartbedingt einen schnelleren Zugriff der Anwendungen auf Kurz gefasst In Notebooks und PCs, aber auch in Servern in Rechenzentren ersetzen SSDs (Solide State Drives) heute in vielen Bereichen herkömmliche Festplatten. In industriellen Anwendungen setzt sich SSD als Speichermedium ebenfalls zunehmend durch. Allerdings gilt es hier einige Besonderheiten zu beachten. die Daten. Diese beiden Vorteile führten zum Beispiel zum Siegeszug von SSDs in Notebooks. Die Fertigung in größeren Stückzahlen brachte zudem Preissenkungen mit sich. Die sinkenden Preise wiederum weckten das Interesse der Käufer an SSDs mit größeren Speicher kapazitäten. Schließlich lassen sich bei Flash- Speichern wie SSDs mehr Daten auf kleinerem Raum unterbringen. Das spart beim Gerätedesign entweder Platz oder ermöglicht bei gleichem Platzbedarf mit wesentlich größeren Datenmengen zu arbeiten – je nachdem, was wichtiger ist. Gerade für den Einsatz in kleinen, mobilen und lüfterlosen Geräten ist zudem der Strombedarf wichtig. Auch er ist bei SSDs niedriger als bei Festplatten. Unterschiedliche Flash- Technologien in SSDs SSDs sind heute mit NAND-Flash- Speichern bestückt. Allerdings gibt es davon mehrere Varianten. Sie werden als Single-Level-Cells (SLC), Multi-Level-Cells (MLC) und Triple-Level-Cells (TLC) bezeichnet. Jede von ihnen hat Eigenschaften und Vorteile, wodurch sie sich für bestimmte Applikationen mehr oder weniger gut eignen. Es ist also ratsam, sich im Vorfeld zu informieren oder von einem geeigneten Partner unterstützen zu lassen. SLC-Flash ist zum Beispiel schnell, bietet eine generell lange Lebensdauer, ist sehr zuverlässig und erlaubt eine hohe Zahl an Schreib-und Lesezyklen. Dafür sind die Kosten höher. MLC-Flash ermöglicht höhere Speicherkapazitäten als SLC und ist preislich attraktiver. Jedoch sind Zuverlässigkeit und Lebensdauer geringer als bei SLC. TLC bietet gegenüber der planaren Flash- Technologie den Vorteil höherer Speicherdichten, dafür sind die Schreib- und Lesezyklen geringer. Die Wahl der richtigen SSD Daneben spielt bei der Wahl der richtigen SSD und der passenden Speichertechnologie auch die erwartete Anzahl an Schreibvorgängen eine Rolle. Die wiederum hängen 22 PC & Industrie 6/2019

Speichermedien/Software von der Applikation ab. Handelt es sich etwa um Logs oder Steuerungsdaten von Maschinen oder um Multimedia-Dateien und große, auf einmal geschriebene Daten blöcke? Oder ist wie bei Kiosk-Systemen oder an Verkaufsterminals mit unregelmäßigen Schreibvorgängen zu rechnen? Die Auswahl der passende Speichertechnologie für die entsprechende Anwendungen mit Hilfe von Experten vermeidet unnötige Ausfälle oder Systemprobleme im späteren Produktivbetrieb. Neben der Speichertechnologie spielen im Industrieeinsatz aber auch andere Faktoren eine Rolle. Beispielsweise sollte ein einmal als passend ausgewähltes SSD-Modell möglichst lange verfügbar sein. Und falls der Hersteller Änderungen vornimmt, sollten die komplett nachvollziehbar sein. Bei Advantech sind alle SSDs mindestens drei Jahre nach dem Launch verfügbar und jede noch so kleine Änderung wird über Product-Change-Notifications dokumentiert. Aber auch der Energieverbrauch kann ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl einer SSD sein. Darüber hinaus vermittelt Aaronn Electronic für seine Kunden beim Hersteller bei Bedarf kundenspezifische Anpassungen der SSDs oder die Modifizierung der Firmware. Auch in Bezug auf die Datensicherheit geht das Angebot weit über den Standard hinaus. Durch Features wie Flash-Look, Security-ID und Emergency-Erase lassen sich hinsichtlich Datenverlust bei Stromausfall sowie beim Schutz vor unerlaubtem Datenabfluss höchste Sicherheitsstandards erfüllen. Fazit SSDs bieten gegenüber herkömmlichen Festplatten für den Einsatz in der Industrie grundsätzlich einige Vorteile – etwa weil sie unempfindlicher gegen Stöße, Vibrationen oder Staub sind. Durch die Massen fertigung sind die Preise für Flash-Speicher generell gesunken. Das macht den Einsatz in immer mehr Szenarien möglich. Die vielfältigen, verfügbaren Interface-Technologien und der spezifizierte Temperatur bereich von 0 bis +70 °C beziehungsweise von -40 bis +85 °C tragen zum Siegeszug der SSD bei. Bei der Begeisterung über die neuen Möglichkeiten ist jedoch nicht zu vergessen, dass es erhebliche technische Unterschiede gibt. Was beim Einsatz zusammen mit dem Notebook im privaten Umfeld seinen Zweck perfekt erfüllt, ist nicht zwangs läufig auch für Embedded-Computing geeignet. Selbst bei grundsätzlich industrietauglichen Produkten hängt es von der geplanten Anwendung ab, welches die optimale Flash-Technologie ist. Darüber hinaus lassen sich in vielen Einsatzszenarien mittels kundenspezifischer Anpassungen bessere Gesamtergebnisse erreichen und Funktionen implementieren, die das eigene Produkt am Markt einzigartig machen. ◄ Mobile Echtzeit mit Thunderbolt Kithara Software hat die Unterstützung für die Kommunikationsschnittstelle Thunderbolt bekanntgegeben. In Verbindung mit Kithara RealTime Suite lassen sich so alle über Thunderbolt angeschlossenen Geräte in einem System erfassen und in Echtzeit ansprechen. Die Echtzeitfähigkeit von Thunderbolt ermöglicht die unmittelbare Kommunikation von Komponenten, die über diese Schnittstelle verbunden sind, bei geringstmöglicher Verzögerung. Dabei erlaubt die Thunderbolt-Implementierung auch die Verwendung entsprechender Hardware-Erweiterungen in Echtzeit, beispielsweise zum Anschließen von PCIe-Steckkarten an Laptops. Das Unternehmen beantwortet damit auch die steigende Nachfrage nach verbesserter Mobilität von softwaregestützten Echtzeitlösungen, zum Beispiel beim Testen oder Messen vor Ort an der Maschine. „Viele unserer Kunden sind im Fahrzeug- oder Sondermaschinenbau tätig und so oft von der Mobilität eines Laptops abhängig. Dabei muss jedoch keineswegs auf Echtzeitfähigkeit oder die Schnittstellenanbindung über PCIe-Steckkkarten, etwa für Ethernet oder CAN, verzichtet werden. Mit der Echtzeit-Unterstützung für Thunderbolt unterstreichen wir die Grundidee: Kithara-Echtzeit ist immer dort, wo der Anwender sie benötigt“, erklärte Uwe Jesgarz, Geschäftsführer der Kithara Software GmbH. Basierend auf Displayport und PCI Express wird Thunderbolt vor allem für die Verbindung von Computern mit externen Peripheriegeräten verwendet. Seit Thunderbolt 3 und der Verwendung von USB-C-Steckern ist die Schnittstelle durch Datenraten von bis zu 40 Gbit/s, USB Power Delivery sowie Unterstützung von PCIe und Displayport auch für PC-Anwender zunehmend relevant. Durch die Expertise von Kithara Software bezüglich der Echtzeitanbindung für USB wird das vor kurzem angekündigte und auf Thunderbolt basierende USB 4 ebenfalls einen verstärkten Fokus bei den Entwicklungen des Unternehmens erhalten. • Kithara Software GmbH www.kithara.com PC & Industrie 6/2019 23