Industrie-PC

Meinrad Happacher,

Die Speicher für den Industrie-Einsatz

Ob beim Einsatz im Freien, in Maschinen mit starken Vibrationen oder im Dauerbetrieb – PCs für den Industrie-Einsatz müssen anderen Anforderungen genügen als jene für den Consumermarkt. Dies ist vor allem bei ihren Speicherkomponenten häufig ein Problem, wie Frank Bittigkoffer von Rutronik im Interview erläutert.

© Rutronik

Herr Bittigkoffer, dass die Festplatte auf dem heimischen PC crashed, hört man immer seltener. Sind die heutigen Speicher des Consumermarktes nicht so ausgereift, dass sie gut und gerne industriellen Anforderungen genügen?

Die individuelle Wahrnehmung trügt leider: Der herrschende Preisdruck im Consumermarkt , vor allem bei Festplatten und Flash-Speichern, sorgt einerseits dafür, dass die Speicher günstiger werden, andererseits aber auch für eine stetig abnehmende Qualität und immer kürzere Produkt­lebenszyklen mit plötzlichen Abkündigungen. Wir von Rutronik setzen deshalb bei allen Komponenten für Industrie-PCs ausschließlich auf Partner und Produkte, die explizit den Industriemarkt adressieren. So kann der Kunde sicher sein, Bauteile mit Langzeitverfügbarkeit, ausreichender Robustheit und Langlebigkeit zu erhalten. Sie werden bei Bedarf ergänzt durch einen erweiterten Temperaturbereich, 24×7-Dauerbetrieb oder den Schutz gegen aggressive Gase. Alle Rutronik-Partner haben umfassende, fest definierte PCN1) und EOL2)-Prozesse und ein durchgängiges RMA3)-Handling.

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Frank Bittigkoffer, Director Storage, Displays & Boards bei Rutronik: „Die Anwender wissen oft gar nicht, wie lange ihr gewähltes Speichermedium den Datenerhalt gewährleistet.“

© Rutronik

Welche Technologien und Formfak­toren finden denn überwiegend in der Industrie heute Einsatz?

Die Festplatten sind nach wie vor ein beliebtes Medium, um Daten lange und sicher zu speichern. Ein interessantes Portfolio an Produkten mit hoher Schock- und Vibrations­toleranz, einem erweiterten Temperaturbereich, 24×7-Betrieb und langem Datenerhalt bietet etwa Toshiba.

Flash-basierte Speicherlösungen hingegen sind die erste Wahl für Anwendungen, die stärkeren Vibrationen oder Schockbelastungen ausgesetzt sind. Bei diesen ist eine intensive, fundierte Beratung jedoch essenziell. Denn um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen die Hersteller ihre Produktkosten ständig weiter senken. Hierfür nutzen sie Die-Shrinks und neue Flash-Technologien. Sie gehen jedoch zu Lasten der Qualität und Langlebigkeit der Speicher. So kommen vermehrt TLC4)-Chips in Flash-Karten und USB-Sticks zum Einsatz.

Welche Nachteile haben TLC-Chips?

Sie lassen sich nur maximal 500 Mal löschen und wieder beschreiben. Im Vergleich dazu kommen MLC5)-Chips auf 1000 bis 10.000 Schreiblöschzyklen, SLC6)-Chips sogar auf rund 100.000. Auch beim Datenerhalt sind die Unterschiede gravierend: Während TLC nicht einmal ein Jahr Daten zuverlässig speichern, kommen MLC auf maximal ein Jahr, SLC-Lösungen auf bis zu zehn Jahre. Gerade in Industrieanwendungen wissen die Kunden häufig gar nicht genau, wie groß die Datenmengen sind, die auf die Karte geschrieben werden. Davon hängt allerdings die Lebenserwartung der Karte ab. Weil beschädigte Daten oder gar der Ausfall eines Speichers fatale Folgen haben kann, sollte hier mindestens auf einen MLC-basierten, noch besser auf einen SLC-basierten Flash-Speicher zurückgegriffen werden.

Hat die Schrumpfung – das Die-Shrinking – noch weitere Nachteile?

Durchaus: Meistens kommt durch die Schrumpfung ein anderer Controller im Flash-Speicher zum Einsatz, beziehungsweise die Firmware des Controllers muss angepasst werden. Diese Firmware-Änderung kann in der Kundenapplikation große Auswirkungen haben. So kann der Speicher unerwartet nicht mehr richtig funktionieren oder komplett ausfallen. Laut Herstellerangaben sind die neuen Modelle zwar häufig abwärtskompatibel, doch basiert diese Angabe meist auf Tests mit Boards der großen Hersteller und Standardsoftware. Kunden, die ein eigenes Board oder eigene Software einsetzen, sollten sich darauf nicht verlassen.

Wir legen deshalb großen Wert darauf, dass unsere Hersteller – Apacer, Swissbit, Toshiba und Transcend – für ihre Produkte nicht nur eine Langzeitverfügbarkeit von mehreren Jahren, sondern auch eine „fixed Bill of Material7)“ garantieren. Damit sind alle Flash-Speicher identisch zum Muster und untereinander. Bei notwendigen Änderungen der Firmware erhält der Distributor eine PCN, so dass dieser alle Kunden informieren kann, die das betreffende Speichermodell im Einsatz haben. So hat der Kunde genug Zeit, um mit einem Sample der geänderten Komponente oder des Nachfolge-Modells zu testen, ob diese in seiner Anwendung funktioniert. Ist dies nicht der Fall, kann er die auslaufende Komponente nachordern und zwischenzeitlich Alternativen evaluieren. Findet der Kunde kein Ausweichmodell, gehen manche Hersteller sogar so weit, die betreffende Komponente in der Kunden-Applikation zu prüfen und die Firmware an diese anzupassen.


1) PCN = Product Change Notification
2) EOF = End of Life
3) RMA = Return Material Authorization
4) TLC = Triple Level Cell
5) MLC = Multi Level Cell
6) SLC = Single Level Cell
7) BOM = Bill of Material

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