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Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher Version 1.0 06/2009.

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1 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher Version /2009

2 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher-Technologie Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC IPC Flash-MassenspeicherSIMATIC IPC Flash-Massenspeicher SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher

3 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC IPC können mit hochwertigen diagnosefähigen Flash- Speichermedien in Form von CompactFlash-Karten oder Solid-State Drive ausgestattet werden. SIMATICOptionen IPC427C HMI IPC477C CompactFlash (bis zu 2x 8 GB) oder SSD (32 GB) Box PC 627B / 827B Panel PC 677B CompactFlash (bis zu 2x 8 GB) Panel PC 577B CompactFlash (bis zu 8 GB) Rack PC 647B CompactFlash (bis zu 8 GB)

4 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Vergleich bei SIMATIC IPC eingesetzter Flash-Speichermedien CompactFlashSSD HDD (Referenz) Speicherplatz O+++ Performance (Lesen/Schreiben) O+++ Energieverbrauch +++O Robustheit ++ O Offenheit O (Windows: nur Windows XP Embedded) ++ Diagnose ++ Flexibilität + (extern zugänglich) OO Geräuschentwicklung ++ O

5 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher-Technologie Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC IPC Flash-MassenspeicherSIMATIC IPC Flash-Massenspeicher SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher

6 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Speicher-Technologie als Massenspeicher Vorteile Flash-Massenspeicher gegenüber Festplatten hohe MTBF / hohe Systemverfügbarkeit keine beweglichen Verschleißteile äußerst robust durch größeren Temperaturbereich gegenüber Schwing-/Schock-Beanspruchung niedrigerer Stromverbrauch d.h. geringere Leistungsaufnahme und -abgabe des Gesamtgerätes keine Geräuschentwicklung Einsatz verhält sich aus SW-Sicht wie Standard-Festplatte d.h. schnelle Zugriffe ohne zusätzliche Treiber Anzahl der Lesezyklen ist nahezu unbegrenzt Anzahl der Schreibzyklen bestimmt die Lebensdauer Betriebssystem und Applikation sind bzgl. der Anzahl der Schreibzyklen zu bewerten

7 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Intelligentes Datenmanagement von Flash-Speichermedien Fehlermanagement Algorithmen für Bad Block Management, Error Code Correction (ECC), Verwaltung von Spare Blocks erhöhte Datensicherheit und Zuverlässigkeit "Wear Leveling" verteilt Schreibvorgänge auf alle Speicherzellen, so dass jede Speicherzelle möglichst gleich häufig beschrieben wird, d.h. es wird sichergestellt, dass nicht immer die gleichen Speicherzellen oder Blöcke beschrieben werden Zur Sicherstellung der Gesamtleistung wird empfohlen, den Speicherbereich nicht vollständig auszunutzen Erhöhung der Schreib-/Löschzyklen des Flash-Massenspeichers Durch das intelligente Datenmanagement des Flash-Controllers wird erreicht, dass die Schreibzyklenanzahl des Massenspeichers die Schreibzyklen einer einzelnen Flash-Speicherzelle weit übertreffen

8 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Technologien: MLC vs. SLC MLC (Multi Level Cell)SLC (Single Level Cell) Bits / Speicherzelle mind. 21 Speicherzustände / Speicherzelle mind. 42 Schreibzyklen / Speicherzelle > > Mindestens 4 Speicherzustände pro Zelle größere Anfälligkeit ggü. Bit- Kippen als SLC größere Spannungsdifferenz zwischen den Gültigkeitswerten ("0" und "1") robuster ggü. einem Bit-Kippen als MLC Nach heutigem Stand bietet SLC-Technologie höhere Datensicherheit als MLC. Deshalb wird bei SIMATIC IPC nur SLC-Technologie eingesetzt.

9 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher-Technologie Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC IPC Flash-MassenspeicherSIMATIC IPC Flash-Massenspeicher SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher

10 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Sicherstellung der für eine Automatisierungslösung notwendigen technischen Eigenschaften und des SIMATIC-Qualitätsstandards Basierend auf der Industrial-Qualitätstufe mit optimierten Eigenschaften für die Automatisierungstechnik schneller Boot-Vorgang Sicherstellung des Echtzeit-Verhaltens, z.B. von WinAC RTX, RMOS größerer Temperaturbereich Erhöhung der Betriebssicherheit durch Vergrößerung der Systemreserven Diagnose-Möglichkeit SIMATIC PC CompactFlash typgeprüfte Industrieeigenschaften System-getestet für SIMATIC IPC langfristige Verfügbarkeit der CF-Karten für SIMATIC IPC unabhängig von Abkündigungen am Markt

11 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Technische Features SIMATIC PC CompactFlash SIMATIC PC CompactFlash SIMATIC PC CompactFlash diagnosefähig, ab C-Gerätegeneration Capacity256 MByte, 2 / 4 GByte256 MByte, 2 / 4 / 8 GByte Form factorCF Type I Operation voltage5V, 3.3V ±10%,5 V ±10 %, 3.3 V ±10 % Current< 100mA< 160mA (under UDMA-4 mode) Endurance [Cycle / block]> Write / Erase PIO / DMAPIO4 / MWDMA2 PIO4 / MWDMA2 / UDMA-2 / UDMA-4 Performance Up to 5 MByte/s Write Up to 10 MByte/s Read (at MWDMA2 mode) Up to 16 MByte/s Sequentiell Write Up to 36 MByte/s Sequentiell Read (at UDMA-4 mode) Real time abilityYes Error CorrectionYes Safe Power Loss Protection Yes Wear levelingYes DiagnoseNoYes Bestell-Nr

12 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher-Technologie Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC IPC Flash-MassenspeicherSIMATIC IPC Flash-Massenspeicher SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher

13 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Solid-State Drive (SSD) Solid-State Drives (SSD) stellen eine robuste Alternative zu konventionellen Festplatten (Hard Disk Drive) dar 1) Vorteile gegenüber der Festplattentechnologie Robustheit größerer zulässiger Betriebstemperaturbereich deutlich höhere Werte für Schock- und Vibrationsbelastbarkeit Performance höhere Schreib-/Lesegeschwindigkeit (auch gegenüber CompactFlash) Vorteil des bei SIMATIC IPC eingesetzten hochwertigen Intel® X25-E Extreme SATA Solid-State Drive hohe Performance durch hohe Parallelisierung der Daten (10 parallele Kanäle) zwischen Flash-Controller und Flash-Speicherzellen auf der SSD Durch die Eliminierung von mechanischen Verschleißteilen ggü. Festplatten ergibt sich eine höhere Lebensdauer, d.h. eine höhere Systemverfügbarkeit bei gleichzeitig höherer Performance 1) Freigaben und Randbedingungen für die jeweiligen SIMATIC IPC-Produkte: s. jeweilige Service- & Support-Mitteilungen

14 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Schematische Darstellung der Intel-SSD bei SIMATIC IPC und deren SATA-Anbindung Um das hohe Datenaufkommen der SATA-II-Anbindung zu bewältigen wird das Intel® X25-E Extreme SATA Solid-State Drive mit mehreren parallelen Datenkanälen zwischen Firmware/Controller und Flash-Speicherzellen verwendet CPU Intel SSD Flash-Speicher Firmware/Controller parallele Multikanal- Datenanbindung Flash- Speicherzelle gesamter Flash- Speicher SATA-II-Anbindung Flash- Speicherblock

15 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Technische Features der Solid-State Drive bei SIMATIC IPC Solid-State Drive Capacity32 GByte Form factor2.5 InterfaceSATA-II (300MB/s) Operation voltage5 V ±5 % Power consumption acitve:typ. 2,4 W idle:typ. 0,06 W Endurance 1 Petabyte random write capacity (= 10 6 GByte) Performance Sequential read:up to 250 MB/s Sequential write:up to 170 MB/s Real time abilitysimilar to hard disk drive Safe Power Loss ProtectionNo (similar to hard disk drive) Error CorrectionYes Wear levelingYes DiagnosticYes, SMART-support

16 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher-Technologie Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC IPC Flash-MassenspeicherSIMATIC IPC Flash-Massenspeicher SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher

17 Nur für internen Gebrauch / © Siemens AG Alle Rechte vorbehalten. Industry Sector Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash Flash-Speicher- Technologie Flash- Speichermedien bei SIMATIC IPC Diagnosefunktionen für Flash-Massenspeicher in SIMATIC IPC Trotz Optimierung der Schreibzyklenanzahl mittels entsprechender Algorithmen ("Wear leveling etc.) ist bei Flash-Speichermedien die Anzahl der maximal möglichen Schreibzyklen aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Speicherzellen begrenzt Erhöhung der Systemverfügbarkeit bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern Permanente Überwachung wichtiger Parameter zur frühzeitigen Erkennung drohender Flash-Speicher-Defekte Überwachung des Diagnose-Bit von SIMATIC PC CompactFlash und Solid-State Drive in SIMATIC IPC mittels Diagnose-Software SIMATIC PC DiagBase (ab V1.1) und SIMATIC PC DiagMonitor (ab V4.0) Ähnlich S.M.A.R.T.-Funktionalität bei Festplatten (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) Bei Setzen des Diagnose-Bits (SMART) wird empfohlen, den Massenspeicher zu tauschen: CF: innerhalb 30 Tage (unter normalen Anwendungsbedingungen) SSD: innerhalb 24 h (unter normalen Anwendungsbedingungen) Damit kann im Zuge einer vorbeugenden Wartung ein ungeplanter Maschinenstillstand verhindert werden


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