嵌入式开发我们如何确保嵌入式系统的耐用性和数据保护

      3D NAND在固态硬盘(SSD)存储中风靡一时，无论是在消费者、企业还是工业嵌入式开发中，尤其是在嵌入式设计中。

　　NAND大幅提升闪存存储容量的潜力远超平面(2D) NAND，这一点已有充分证明。主要闪存制造商一直吹嘘他们开发的3D NAND设备超过了单个设备不断增长的容量，使从手持设备到数据中心的设计中一度难以理解的存储成为可能。然而，较少讨论的是如何在要求苛刻的嵌入式系统中部署超大容量3D NAND闪存存储，包括工业物联网(IIoT)和机器对机器(M2M)设计。此类应用以不同的方式利用闪存存储。

　　闪存容量不断增加的另一个原因是，主流的位容量现在是每单元三位，或未来每单元四位的三电平单元(TLC)技术和四电平单元(QLC)。

　　对于所有这些新的3D制造方法，都有一些折衷——我们应该预计到耐用性、性能、散热考虑和容量之间的某种折衷。毕竟，将每个单元三位(较终是四位)封装到芯片中，然后将其制造成分层解决方案是一个相对较新的概念，仍处于改进阶段，因此会受到初始耐用性、性能和散热挑战的影响。

　　NAND闪存设计人员正在克服耐用性和散热障碍，但这是有代价的。直到较近，基于工业温度的3D解决方案才进入工业嵌入式开发市场，而主流商业和企业版本已经在各自的市场上出现了几年。让这项技术适应工业市场需要一些时间，但似乎3D NAND的工程师们正在学习如何做到这一点。基于3D的固态硬盘不必牺牲耐用性，现在已经达到并超过了2D基于MLC的固态硬盘的耐用性。

　　工业温度级3D NAND闪存问世。但热效应对3D SSD性能的影响仍然是相当新的主题，需要对工作负载和极端温度范围进行进一步的验证测试。3D NAND处于主流市场，但3D NAND的高温使用仍处于初级阶段。

　　虽然3D NAND固态硬盘已被证明适用于消费类应用企业存储环境，工业嵌入式市场不能为了容量而牺牲数据完整性。工厂、医疗设备和智能城市等工业3D SSD应用无法承受数据存储系统的崩溃;生活和生计依赖于它们，而这些数据是至关重要的。工业用户一次又一次地肯定了这一点:固态硬盘的耐用性和数据保护是不容置疑的，即使在较极端的环境中也是如此。这凸显了现成固态硬盘与专为此类关键任务应用而设计和构建的固态硬盘之间的区别。

　　由于IIoT端点通常位于恶劣和/或偏远的环境中，因此这里使用的固态硬盘必须能够承受极端温度(I-Temp(-40°C至85°C)是温度耐受的行业标准)，以及可以通过特殊固态硬盘制造工艺抵消的振动和冲击。它们还必须以“一劳永逸”为目的，并通过软件进行监控和预测分析。

　　工业3D NAND存储需要考虑的另一个问题是保护嵌入式开发系统收集的数据。与2D的前身一样，基于3D NAND的固态硬盘可以通过加密实现数据安全。使用加密标准(AES)的自加密固态硬盘被视为美国政府事实上的安全标准，为静态数据的保护提供了坚实的增加。

　　同样，固态硬盘的应用及其收集和存储的关键数据非常简单不能失败。

　　显然，在嵌入式系统、IIoT和M2M数据收集和存储应用中，利害关系要大得多。当闪存制造商开发容量更高的存储时，这些股份可以作为指导因素，正如我们在3D NAND中看到的那样。

　　不断发展的3D NAND开发，加上Virtium等SSD提供商使用的成熟的工业级生产技术和加密技术，将支持工业嵌入式市场苛刻的存储需求。

　　无论3D NAND的“成长之痛”是什么，嵌入式嵌入式开发工程师都可以放心，固态硬盘是围绕这一新技术开发的尺寸的存储将提供所需的驱动器耐用性和数据保护。

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