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26. - 28. Februar 2019 // Nürnberg, Germany

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Voraussetzung für den effizienten Einsatz von NAND- und NOR-Flash-Speichern in Embedded-Systemen ist ein korrektes Flash-Management. Als eine höchst leistungsfähige Lösung erlaubt der ausfallsichere SafeFTL Flash Translation Layer von HCC den Entwicklern die Anbindung an beliebige Flash-basierte Speichermedien. SafeFTL stellt eine einfache logische Sektorschnittstelle zur Applikation (z. B. einem Dateisystem) bereit und managt die zugrundeliegende Komplexität auf ebenso effiziente wie sichere Weise. In Kombination mit einem professionellen Dateisystem entsteht eine Komplettlösung für nahezu alle Medien und Performance-Anforderungen.

Flash-Management-Technologien

Verbessertes Wear-Leveling

Flash-Speicherzellen haben aufgrund ihres technischen Wesens eine begrenzte Lebensdauer. Sie verkraften deshalb nur eine bestimmte Anzahl Lösch- und Programmierzyklen, bevor sie unzuverlässig werden. Sie ‚verschleißen‘ also. Um die Lebensdauer von Speicherchips zu maximieren, werden so genannte ‚Wear-Leveling‘-Algorithmen verwendet, die die Daten zwischen den physischen Blöcken verschieben, um zu verhindern, dass einige Zellen erheblich mehr beansprucht werden als andere. Die implementierten Algorithmen lassen sich genau auf die individuellen Performance-Ansprüche abstimmen.

Error Correction Codes (ECC)

Die Flash-Hersteller geben an, mit welcher Rate der Verschleiß im ungünstigsten Fall erfolgt. Fehlerkorrektur-Codes sorgen dann dafür, dass die Daten stets konsistent sind, solange sie innerhalb der Chip-Spezifikation verwendet werden. Die Stärke des erforderlichen ECC wird anhand seiner Worst-Case-Bitfehlerrate definiert.

Umgang mit fehlerhaften Blöcken

Flash-Speicher können Blöcke enthalten, die bereits dann defekt sein können, wenn der Baustein noch ganz neu ist. Während des Betriebs können jedoch auch einwandfreie Blöcke durch das Einsickern von Ladung oder durch Störbeeinflussungen infolge von Schreibvorgängen in benachbarten Teilen des Chips verfälscht werden. SafeFTL übernimmt das Management der schlechten Blöcke und legt ein Verzeichnis der nicht nutzbaren Bereiche an, um zu gewährleisten, dass keine Daten verfälscht werden.

Lesestörfehler

Zu diesen ‚Read Disturb Errors‘ kommt es, wenn ein Lesezugriff auf einer Seite zur Veränderung eines oder mehrerer Bits auf anderen Seiten desselben Blocks führt. Werden auf den Seiten eines Blocks viele Leseoperationen ohne eine dazwischen erfolgende Löschung dieses Blocks durchgeführt, besteht das Risiko, dass sich Bitfehler entwickeln. SafeFTL enthält Strategien, die mühelos mit diesem Problem umgehen.

Ausfallsicherheit

Konventionelle Dateisysteme sind nicht ausfallsicher und geraten oft in Schwierigkeiten, wenn gängige Probleme wie etwa ein Stromausfall oder ein unerwarteter Reset auftreten. Wird SafeFTL in einem korrekt ausgelegten System eingesetzt, bietet es jedoch die Gewähr dafür, dass die Daten stets konsistent sind. Um maximale Integrität zu garantieren, sind auch die zugrundeliegenden Medientreiber so konzipiert, dass ein ausfallsicheres Verhalten erzielt wird.      

eTaskSync Verifiable Scheduler

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High Performance USB Stacks

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MISRA Compliant TCP/IP

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Truly Fail-safe File Systems

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Flash Translation Layer ist folgenden Produktgruppen zugeordnet:

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