工控需要學嵌入式嗎_嵌入式系統(tǒng)的耐用性怎樣來提供保障

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工控需要學嵌入式嗎_嵌入式系統(tǒng)的耐用性怎樣來提供保障,   

3D NAND在固態(tài)硬盤（SSD）存儲領域風靡一時，無論是在消費者，企業(yè)還是工業(yè)嵌入式設計中 ，特別是在嵌入式設計中。

NAND的顯著提升閃存存儲容量遠遠高于平面（2D）NAND的潛力已有詳細記載。大型閃存制造商已經開始吹噓在單個設備上開發(fā)超過不斷增加的容量的3D NAND設備，從而在從手持設備到數(shù)據(jù)中心的設計中實現(xiàn)了一次不可思議的存儲。然而，討論較少的是如何在要求苛刻的嵌入式系統(tǒng)中部署超大容量3D NAND閃存，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和機器對機器（M2M）設計。這些應用程序以不同方式利用閃存存儲。

快速回顧3D NAND：自閃存開始以來，Planar NAND已經存在。NAND單元在平面2D平面上水平串聯(lián)。隨著容量的增長，細胞已經縮小到沒有數(shù)據(jù)丟失的情況下不再適合的程度。為了克服這一限制，當平面NAND重新形成U形，翻轉成垂直方向并像高層建筑一樣“堆疊”時，就會產生3D NAND，從而在與2D閃存需求基本相同的占地面積內顯著增加存儲容量。

自成立以來，3D NAND已經獲得了巨大的關注，所有主要的閃存制造商都將其添加到他們的閃存產品中。由于其可擴展性和每比特成本優(yōu)勢，3D NAND閃存有望徹底改變企業(yè)和工業(yè)固態(tài)存儲。就平面和3D的NAND出貨量而言，據(jù)預測，到2021年，閃存的額外出貨量將是2016年的六倍。

同樣有助于閃存不斷增加的容量是主流比特容量現(xiàn)在是每單元三比特，或三層單元（TLC）技術，具有四電平單元（QLC），未來每個單元四比特。

有了所有這些新的制造3D方法，需要權衡，我們應該期待耐久性，性能，散熱考慮和容量之間的某種折衷。畢竟，將每個單元三個，最終四個比特，打包到芯片中，然后將它們制成分層解決方案是一個相對較新的概念，仍然處于改進階段，因此受到初始耐久性，性能和熱挑戰(zhàn)的影響。

  

NAND閃存設計師正在克服耐久性和熱障礙，但它付出了代價。基于工業(yè)溫度3D的解決方案直到最近幾年才進入工業(yè)嵌入式市場，幾年后主流商業(yè)和企業(yè)版本已經進入各自的市場。這項技術需要一段時間才能適應工業(yè)市場，但看起來使用3D NAND的工程師正在學習如何做到這一點�；�于3D的SSD不必犧牲耐久性，現(xiàn)在可以匹配并超過基于2D MLC的SSD的耐用性。

符合工業(yè)溫度的3D NAND閃存就在這里。但是對3D SSD性能的熱效應仍然是相當新的主題，需要對工作負載和極端溫度范圍進行進一步的驗證測試。3D NAND主流市場，但3D NAND的高溫使用仍處于起步階段。

雖然3D NAND SSD已經在消費者應用和可能選擇的企業(yè)存儲環(huán)境中得到驗證，但工業(yè)嵌入式市場根本無法為了容量而犧牲數(shù)據(jù)完整性。工業(yè)，醫(yī)療設備和智能城市等工業(yè)3D固態(tài)硬盤應用，僅舉幾例，無法承受數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的崩潰; 生活和生計依賴于他們，而且數(shù)據(jù)對任務至關重要。工業(yè)用戶一次又一次肯定：SSD耐用性和數(shù)據(jù)保護是不可協(xié)商的 - 即使在最極端的環(huán)境中也是如此。這突出了現(xiàn)成的SSD與為此類任務關鍵型應用程序設計和構建的SSD之間的區(qū)別。

由于IIoT端點通常位于惡劣或遠程環(huán)境中，因此此處使用的SSD必須能夠支持極端溫度 - I-Temp（-40°C至85°C）是溫度容差的行業(yè)標準，以及振動特殊的SSD制造工藝可以抵消這種沖擊。它們也必須是為了“設置并忘記它”的目的而構建的，并且需要通過軟件進行監(jiān)控和預測分析。

工業(yè)3D NAND存儲中需要考慮的另一個問題是保護嵌入式系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)。與其2D前身一樣，基于3D NAND的SSD可通過加密實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全性。使用高級加密標準（AES）的自加密SSD--被視為美國政府的事實上的安全標準，可以確保靜態(tài)數(shù)據(jù)受到保護。

同樣，SSD的應用程序及其收集和存儲的關鍵數(shù)據(jù)也不會失敗。

顯然，嵌入式系統(tǒng)，IIoT和M2M數(shù)據(jù)收集和存儲應用程序的利害攸關。正如我們在3D NAND中看到的那樣，閃存制造商開發(fā)具有更高容量的存儲，這些賭注成為指導因素。

不斷發(fā)展的3D NAND開發(fā)，加上成熟的工業(yè)級生產技術和加密技術，如Virtium使用的SSD供應商，將滿足工業(yè)嵌入式市場的苛刻存儲需求。

無論3D NAND的“成長之痛”如何，嵌入式系統(tǒng)工程師都可以確信，圍繞這一新存儲維度 構建的SSD 將提供所需的驅動器耐用性和數(shù)據(jù)保護。

來源：朗銳智科