Pamięci przemysłowe Flash

Tak jak z małych komputerów przemysłowych zniknęły wentylatory, tak samo dzisiaj widać odwrót od klasycznych nośników danych, czyli napędów HDD, które zastąpiły pamięci Flash, a więc karty i dyski. W ostatnich latach dostępne pojemności nośników wzrosły na tyle, że nie ma problemu, nawet gdy trzeba przechować terabajty danych.

Dyżurnym tematem w tym sektorze rynku jest trwałość i niezawodność zapisu, a także zakres temperatur pracy. No i oczywiście cena, bo ona zawsze się liczy. Przemysłowe karty i dyski są sporo droższe od konsumenckich i nie jest to różnica mała. Powodem jest to, że opierają się one na pamięciach SLC, w których jedna komórka przechowuje jeden bit danych, a nie kilka, mają bardziej zaawansowane kontrolery i bazują na chipach, które przeszły testy poprawności pracy w szerokim zakresie temperatur.

Znaczenie przemysłowych pamięci Flash dla dostawców

Pamięci Flash to z reguły produkt zbyt specjalistyczny, aby firma mogła traktować go jako kluczowy dla biznesu. W większości przypadków pamięci takie sprzedają dostawcy komponentów przemysłowych, komputerów a także urządzeń komunikacyjnych i traktują je jako cenny dodatek do tego, aby móc klientowi zaoferować działającą całość. Taką równowagę można obserwować tutaj od lat i wydaje się, że dopiero upowszechnienie się aplikacji określanych jako Przemysł 4.0 może pomóc przemysłowym pamięciom zaistnieć w szerszej skali. Skoro koncepcja ta zakłada tworzenie rozproszonych instalacji pomiarowych, gromadzenie dużych ilości danych po to, aby dalej je przetwarzać i analizować, to logiczne jest, że pamięci Flash będą tutaj podstawowym nośnikiem danych z uwagi na niski pobór mocy, małe wymiary i niezawodność. Ich znaczenie na rynku musi znacząco wzrosnąć w ciągu najbliższych paru lat.

Sterowniki do takich zastosowań mają rozbudowane algorytmy detekcji i korekcji błędów, mechanizmy zarządzania uszkodzonymi blokami pamięci i monitorowania parametrów karty, które umożliwiają m.in. określenie stopnia jej zużycia. Niektóre rozwiązania mają też funkcje odzyskiwania danych oraz detekcji przerwy w zasilaniu lub podtrzymania zasilania.

Bardzo duży globalny wzrost popytu na pamięci półprzewodnikowe spowodowany zwiększeniem sprzedaży w parze z potężną ilością pamięci wbudowanej w smartfonach i wzrostem sprzedaży konsumenckich SSD spowodował w ostatnich latach duży wzrost cen pamięci, a także wydłużenie czasów dostaw. Oznacza to, że ograniczenia zjawiska wykorzystywania pamięci komercyjnych w zastosowaniach przemysłowych jeszcze potrwa.

KARTY PAMIĘCI I DYSKI FLASH

Nośniki danych z pamięciami Flash to dyski SSD (2,5", mSATA i DOM) oraz karty pamięci takie jak CF - CompactFlash oraz nowszy CFast, SD Secure Digital. W zastosowaniach profesjonalnych używane są nośniki w specjalnym wykonaniu, które charakteryzuje szeroki zakres temperatur pracy np. od -40 do +85°C i wilgotność do 95%.

Przegląd ofert dostawców komputerów jednopłytkowych i pamięci Flash dla przemysłu

Oprócz wzmocnienia konstrukcji mechanicznej stosuje się też kontrolery z algorytmami detekcji i korekcji błędów, mechanizmami zarządzania uszkodzonymi blokami pamięci i monitorowania parametrów karty, które umożliwiają m.in. określenie stopnia jej zużycia. Niektóre rozwiązania mają też funkcje odzyskiwania danych oraz detekcji przerwy w zasilaniu. Generalnie pamięci Flash dla przemysłu mają też znacznie bardziej złożone kontrolery zarządzające zapisem i zarządzaniem danych po to, aby jak najlepiej wykorzystać ograniczoną trwałość tych komórek pamięci i zapewnić najwyższą wydajność.

Obroty dostawców przemysłowych pamięci Flash

Podobnie jak w przypadku komputerów jednopłytkowych, sprzedaż pamięci Flash w wersjach przemysłowych nie jest dla firm kołem zamachowym biznesu – aż 80% firm ma roczne obroty z tych produktów poniżej 500 tys. zł, a więc niewiele, biorąc pod uwagę, że karty pamięci działające w przemysłowym zakresie temperatur i wykonane na pamięciach SLC są kosztowne, bardzo często 10-15 razy droższe od wersji konsumenckich. Oznacza to, że rynek tych produktów jest rozproszony, sprzedaje je wiele firm, przez co popyt rynku rozdziela się na wiele części. Dodatkowo wysokie ceny pamięci przemysłowych ograniczają ich aplikacje do niezbędnego minimum, często też słyszy się o wykorzystywaniu produktów konsumenckich w takich obszarach. Niemniej nadchodzący Przemysł 4.0, czyli przemysłowy IoT, wywoła wzrost popytu na przemysłowe nośniki pamięci i nawet jeśli dzisiaj ich sprzedaż jest dodatkiem, to za 3 lata być może już tak nie będzie. Dystrybutorzy podzespołów elektronicznych i komponentów automatyki coraz częściej włączają takie nośniki do ofert, traktując te działania jako inwestycję w rozwój biznesu.

Oczywiście takie przemysłowe karty i dyski są droższe od konsumenckich (m.in. z uwagi na pamięci SLC) i tym samym, podobnie jak jest to z komputerami, wiele firm próbuje te drugie wykorzystywać w poważnych zadaniach. Pozytywne jest to, że pamięci Flash szybko tanieją i rynek produktów profesjonalnych szybko się rozwija. Proces ten prowadzi w naturalny sposób do ograniczenia zjawiska wykorzystywania pamięci komercyjnych w zastosowaniach przemysłowych, ale bezsprzecznie on nadal istnieje.