SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher

Präsentation zum Thema: "SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher"—  Präsentation transkript:

1 SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher
Beispiel: Text Zweite Ebene Dritte Ebene Vierte Ebene Fünfte Ebene Version 1.0 06/2009

2 SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern

3 Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC
SIMATIC IPC können mit hochwertigen diagnosefähigen Flash-Speichermedien in Form von CompactFlash-Karten oder Solid-State Drive ausgestattet werden. Flash-Speicher-Technologie SIMATIC Optionen 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 SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern

4 Vergleich bei SIMATIC IPC eingesetzter Flash-Speichermedien
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC CompactFlash SSD HDD (Referenz) Speicherplatz O + ++ Performance (Lesen/Schreiben) Energieverbrauch Robustheit Offenheit O (Windows: nur Windows XP Embedded) Diagnose Flexibilität + (extern zugänglich) Geräuschentwicklung Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern

5 SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern

6 Flash-Speicher-Technologie als Massenspeicher
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC 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 Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern

7 Intelligentes Datenmanagement von Flash-Speichermedien
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC 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 Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern Durch das intelligente Datenmanagement des Flash-Controllers wird erreicht, dass die Schreibzyklenanzahl des Massenspeichers die Schreibzyklen einer einzelnen Flash-Speicherzelle weit übertreffen

8 Flash-Technologien: MLC vs. SLC
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC MLC (Multi Level Cell) SLC (Single Level Cell) Bits / Speicherzelle mind. 2 1 Speicherzustände / Speicherzelle mind. 4 2 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 Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern Nach heutigem Stand bietet SLC-Technologie höhere Datensicherheit als MLC. Deshalb wird bei SIMATIC IPC nur SLC-Technologie eingesetzt.

9 SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern

10 SIMATIC PC CompactFlash
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC 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 Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern Sicherstellung der für eine Automatisierungslösung notwendigen technischen Eigenschaften und des SIMATIC-Qualitätsstandards

11 Technische Features SIMATIC PC CompactFlash
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC SIMATIC PC CompactFlash SIMATIC PC CompactFlash diagnosefähig, ab „C“-Gerätegeneration Capacity 256 MByte, 2 / 4 GByte 256 MByte, 2 / 4 / 8 GByte Form factor CF Type I Operation voltage 5V, 3.3V ±10%, 5 V ±10 %, 3.3 V ±10 % Current < 100mA < 160mA (under UDMA-4 mode) Endurance [Cycle / block] > Write / Erase PIO / DMA PIO4 / 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 ability Yes Error Correction Safe Power Loss Protection Wear leveling Diagnose No Bestell-Nr Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern

12 SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern

13 Solid-State Drive (SSD)
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC 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 Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern 1) Freigaben und Randbedingungen für die jeweiligen SIMATIC IPC-Produkte: s. jeweilige Service- & Support-Mitteilungen Durch die Eliminierung von mechanischen Verschleißteilen ggü. Festplatten ergibt sich eine höhere Lebensdauer, d.h. eine höhere Systemverfügbarkeit bei gleichzeitig höherer Performance

14 Schematische Darstellung der Intel-SSD bei SIMATIC IPC und deren SATA-Anbindung
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC 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 Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern

15 Technische Features der Solid-State Drive bei SIMATIC IPC
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC Solid-State Drive Capacity 32 GByte Form factor 2.5” Interface SATA-II (300MB/s) Operation voltage 5 V ±5 % Power consumption acitve: typ. 2,4 W idle: typ. 0,06 W Endurance 1 Petabyte random write capacity (= 106 GByte) Performance Sequential read: up to 250 MB/s Sequential write: up to 170 MB/s Real time ability similar to hard disk drive Safe Power Loss Protection No (similar to hard disk drive) Error Correction Yes Wear leveling Diagnostic Yes, SMART-support Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern

16 SIMATIC IPC Flash-Massenspeicher
Flash-Speichermedien bei SIMATIC IPC Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash- Massenspeichern

17 Diagnosefunktionen für Flash-Massenspeicher in SIMATIC IPC
Flash-Speichermedien bei 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) Flash-Speicher-Technologie SIMATIC PC CompactFlash Solid-State Drive (SSD) in SIMATIC IPC Diagnose bei SIMATIC IPC Flash-Massenspeichern Damit kann im Zuge einer vorbeugenden Wartung ein ungeplanter Maschinenstillstand verhindert werden