Промышленные твердотельные накопители, или промышленные SSD - устройства хранения информации имеющие качества, позволяющие использовать такие накопители в тяжелых условиях промышленного производства, или для военных целей.

Среди отличий промышленных SSD от бытовых :

• повышенная надежность при операциях считывания/записи.
• увеличенный срок службы
• увеличенный срок доступности для приобретения - увеличенный жизненный цикл.
• стойкость к температурным воздействиям
• стойкость к механическим воздействиям (упрочнение корпуса)
• стойкость к химическим воздействиям (за счет конформных покрытий)
• дополнительные специфические преимущества, к примеру защита данных шифрованием.

Компоненты промышленных SSD

Широко применяющиеся твердотельные накопители используют в своем составе память NAND .

Типы используемой флеш-памяти (NAND):

• SLC (хранение 1 бита в ячейке) - Наиболее надежная;
• iSLC - используется память MLC, как более дешевая, но специальный алгоритм позволяет существенно увеличить кол-во операций чтения/записи; Патентован компанией Innodisk
• eMLC - используется в накопителях с повышенной надежностью, но уступающих в надежности SLC;
• MLC (хранение 2 битов в ячейке) - используется в бытовых устройствах; Надежность ниже, чем eMLC и SLC.
• TLC (хранение 3 битов в ячейке) - используется там, где количество записей существенно ниже, так как имеют небольшой ресурс перезаписей, к примеру, в MicroSD картах памяти. Это позволяет существенно увеличить объем и снизить стоимость такой карты. Не применяется в промышленных SSD, так как имеет весьма низкую надежность. Тем не менее, бытовые накопители на памяти TLC могут использоваться в промышленных целях с ограничениями.

Работа при отрицательных температурах.

Часто считается, что работа при отрицательных температурах - единственное отличие промышленных компонентов от бытовых. Это не так, температурный диапазон диктуется диапазоном применения. Но, в целом, в отличие от бытового диапазона 0...40С, даже стандартный диапазон для промышленных компонентов зачастую определяется как 0...70С, или 0...60С.

Диапазоны температур для различных производителей отличаются, но в целом наиболее часто промышленные SSD производятся и тестируются под следующие диапазоны :

• Стандартный диапазон рабочих температур : 0...60С
• Промежуточный расширенный диапазон: - 10 +70С, - 25... +70С и т.д. Надо понимать, что эти SSD изготавливаются из микросхем памяти, рассчитанных на 0...60С, просто проходят отборочное тестирование. Стоимость их чуть выше чем SSD на 0...60С, но ниже чем -40С.
• Расширенный диапазон рабочих температур : - 40 С... +85С (иногда -40С...70С)
• Экстремальный диапазон рабочих температур: - 55С... +105С

Также нужно упомянуть, что для промышленных SSD актуальна температура хранения, потому что некоторые устройства подогреваются предварительно, затем включаются. Либо могут перевозиться в холодном, неотапливаемом транспортном средстве.

Снижение надежности в связи с миниатюризацией ячеек.

Каждая из ячеек, вне зависимости, SLC, MLC, TLC, MLC 3D NAND, QLC - имеет разный ресурс. Но в связи с уменьшением самой ячейки, что делается в целях миниатюризации и удешевления единицы объема памяти, снижается надежность чтения информации из ячейки. Это может быть только логично, так как с уменьшением линейного размера - площадь изолированного затвора - это и есть ячейка, уменьшается пропорционально квадрату линейного размера. Поэтому SLC изготовленная по норме 100 нм, может быть стерта и снова записана 100 тыс. раз. А SLC по норме 14 нм, уже всего около 30 тыс. раз.

Типоразмеры

Зачастую типоразмеры похожи на подобные у бытовых накопителей. В частности, могут применяться форм-факторы:

• CompactFlash
• CFast
• 2,5" накопитель - "ноутбучный" (7мм) или более толстый (10, 15 мм)
• DOM
• M.2 (SATA или NVME)

Интерфейсы промышленных твердотельных накопителей

SATA , MiniPCI , USB, mSATA , AIC, M.2, U.2, EDSFF, и т.п.

Производители

Важное значение в цикле эксплуатации имеет надежность производителя компонента промышленной автоматизации. Поэтому наряду с обилием производителей промышленных твердотельных накопителей выделяются наиболее крупные компании, способные обеспечить непрерывность производства промышленных накопителей.

Примечания

Ссылки