Autor Thema: Lebensdauer von Flash-Speichermedien  (Gelesen 11262 mal)

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Offline Nervengift

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #20 am: Di 19.03.2019, 19:29:05 »
Zitat
SAN ist was anderes als dein privates Synology NAS Spielzeug.

Um @gh-baden zu zitieren:

Zitat
Ich fänd’s gut wenn wir da sprachlich etwas abrüsten könnten.

 ;D
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Offline 1ST1

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #21 am: Di 19.03.2019, 20:31:14 »
Every memory cell of a flash memory is having a capacitor which holds the stored information. Every capacitor has paristary resistor, so every capacitor is unloading itself. You can try yourself, take a capacitor, load it to it's maximum voltage and put it unconnected to anything aside on your desk. Look the voltage after some hours, after some days and compare the results. You see it unloads even if the both sodes of the capacitors are not connected to anything.

And now if you look at the flash cell circuit diagram, you may not see the capacity, but just some transistor. But as every transistor is also a capacitor (to be exact: there are three parasitary capacitors, they can be found between collector, ermitter and base on bipolar and less obvious to see at source, drain and gate of a field effect transistor), this is the so called "Miller effect", or "Miller capacity".

On normal transistor, used for switching or amplifying, the miller effect is a bad side effect as it influences the low signal behavior of the transistor what makes the transistor not behaving linear in frequency behavior, you may have heared of amplifier disortion. That is based on miller effect.

Your Hifi amplifier has THD (Total harmonic distortion) (German: Klirrfaktor) - these bad miller effects of the amplifying transistors is the reason for that. Transistor has no linear amplification for different frequencys because of Miller effect.

But for memory cell used transistor the miller effect is the thing which effeclty stores the information "0" or "1" you wat to keep. So you can imagine, the longer timer the flash cell should store the information, the bigger the miller capacity must be to sabe the "1". The bigger miller capacity, the bigger structures in the flash memory per surface, the lower the flash memory's capacity in bytes per surface. And the bigger the capacity is, the more time the capacity needs to load to get full (with the same loading resistor) when writing a "1" and to unload to write a "0". "Writing" low or high information takes longer the bigger the capacitor is. Speed of the flash memory decreases.

But on the other side, if you want faster access to the cell, the capacitor must be smaller to load/unload the voltage faster. The smaller you make the structures of the flash cell to increase the storage capacity per surface, the smaller the capacitor gets. The smaller the capacitor, because of increased speed and storage capacity (gigabyte) the smaller the miller capacity has to be, the faster it looses it's stored information because of parasitary resistance. This is very very logic.

https://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory
https://en.wikipedia.org/wiki/Miller_effect
https://en.wikipedia.org/wiki/Parasitic_element_(electrical_networks)
https://en.wikipedia.org/wiki/Total_harmonic_distortion
https://en.wikipedia.org/wiki/Small-signal_model

If you don't believe, slip down my hump.
« Letzte Änderung: Di 19.03.2019, 20:45:57 von 1ST1 »
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Offline Nervengift

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #22 am: Di 19.03.2019, 20:46:09 »
Ich finde, man kann in der Sache unterschiedlicher Meinung sein und auch kontrovers diskutieren, aber das hier geht zu weit, weil es wieder in Richtung Kindergarten geht, finde ich:

Zitat
If you don't believe, slip down my hump.

Es ist rein gar nicht sachlich, denke ich.

@Johannes magst Du den/die entsprechenden Kollegen nochmal darauf hinweisen, das doch bitte zu lassen.
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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #23 am: Di 19.03.2019, 20:52:26 »
Ich habe mir sehr ausführlich Mühe gegebem, die physikalisch technischen Hintergründe darzulegen. Jeder mit einem bischen Verständnis für Elektronik auf Transistor-Ebene sollte das nachvollziehen können, und wer nicht, dem werde ich eben nicht mehr seinen Voodoo-Glauben wegnehmen.

"Physik" und "Technik" hat nichts mit "Meinung" zu tun, sondern nur mit vorhandenem oder nicht vorhandenen Fachwissen. Entweder ist man bereit, dieses zu erwerben, oder nicht. "Meinung" ist bei solchen Themen völlig fehl am Platz, es zählen nur "Fakten", die in jedem Fachbuch für Elektronik zu finden sind, die in jeder Vorlesung zu "Elektronik 1-3" an Fachhochschulen und Universitäten vermittelt wird, manchmal sogar in Volkshochschulkursen, und, ja sogar Wikipedia ist da brauchbar, wenn man weiß, wonach man suchen muss. 
« Letzte Änderung: Di 19.03.2019, 20:57:18 von 1ST1 »
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Offline mfro

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #24 am: Di 19.03.2019, 21:02:45 »
Ich glaube nicht, dass irgend jemand hier angezweifelt hat, dass Flash-Speicher irgendwann mal ihre Daten verlieren. Dafür hättest Du dir nicht die Mühe machen müssen, die Wikipedia abzuschreiben.

Ich persönlich stoße mich an zwei Behauptungen:

  • daß Datacenter-Flash-Speichersysteme bereits nach einem halben Jahr Nichtbenutzung Daten verlieren würden
  • daß irgendwas dadurch besser würde, wenn man den Speicher am Stromnetz hält


beides ist m.E. Blödsinn.
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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #25 am: Di 19.03.2019, 21:03:32 »
Ich habe mir sehr ausführlich Mühe gegebem, die physikalisch technischen Hintergründe darzulegen. Jeder mit einem bischen Verständnis für Elektronik auf Transistor-Ebene sollte das nachvollziehen können, und wer nicht, dem werde ich eben nicht mehr seinen Voodoo-Glauben wegnehmen.

"Physik" und "Technik" hat nichts mit "Meinung" zu tun, sondern nur mit vorhandenem oder nicht vorhandenen Fachwissen. Entweder ist man bereit, dieses zu erwerben, oder nicht. "Meinung" ist bei solchen Themen völlig fehl am Platz, es zählen nur "Fakten", die in jedem Fachbuch für Elektronik zu finden sind, die in jeder Vorlesung zu "Elektronik 1-3" an Fachhochschulen und Universitäten vermittelt wird, manchmal sogar in Volkshochschulkursen, und, ja sogar Wikipedia ist da brauchbar, wenn man weiß, wonach man suchen muss.

Mag alles sein. Ist nur die Frage ob der letzte Satz mit dem Buckel sein muss. Stünde der dort nicht, hätte ich auch nichts daran auszusetzen. Ich weiß auch nicht, was das soll. Ist das wirklich nötig oder hast Du das/habt ihr das oder wer auch immer das nötig?
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Offline 1ST1

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #26 am: Di 19.03.2019, 21:18:01 »
Ich glaube nicht, dass irgend jemand hier angezweifelt hat, dass Flash-Speicher irgendwann mal ihre Daten verlieren. Dafür hättest Du dir nicht die Mühe machen müssen, die Wikipedia abzuschreiben.

Ich persönlich stoße mich an zwei Behauptungen:

  • daß Datacenter-Flash-Speichersysteme bereits nach einem halben Jahr Nichtbenutzung Daten verlieren würden
  • daß irgendwas dadurch besser würde, wenn man den Speicher am Stromnetz hält


beides ist m.E. Blödsinn.

Das kann man doch googlen, und so ein Flash.Hersteller wie Mciron wird es doch wissen!

https://www.micron.com/about/blog/2015/may/addressing-data-retention-in-ssds

Zitat
The JEDEC specification for data retention tells us that for enterprise storage devices, data retention at the end of the service life shall be at least three months (stored at 40°C).  For SSDs in the client computing market, data retention shall be at least one year after the drive’s service life (assuming it’s stored at 30°C).  At the SSD level, this service life is specified in total bytes written, or TBW.  For client SSDs, TBW ratings range from tens to hundreds of terabytes (1012 bytes), whereas for enterprise drives, TBW ratings are in the petabyte range (1015 bytes) and higher.

TBW ratings are also referred to as endurance ratings.  Endurance and data retention are very strongly linked.  If the SSD in your server or data center has a lifetime endurance rating of 7 petabytes written, this does not mean that the SSD will fail when it writes that 8th petabyte.  Rather, it means that when that 7th petabyte is written, the data retention in an unpowered state at a specific temperature (40°C or 104°F) is down to that three-month enterprise specification.

JDEC fordert bei Datacenter-Flash nur eine minimale Haltbarkeit von 3 Monaten, bevor man den Flash als "kaputt" ansehen kann. Dass solche Falsh-Speicher die Information im Neuzustand 6 Monate halten, ist also schon 100% mehr als der Standard fordert. Und dass diese Retentiontime im Normalbetrieb niemand verrückt macht, ist doch auch klar, weil wohl kaum einer sein Allflash-SAN ein halbes Jahr ausgeschaltet lässt, dafür ist es schlicht zu teuer (Anschaffung, Leasing). Auch bei c't gab es darüber übrigens mal einen Artikel.

Und natürlich wird es besser wenn der Speicher bestromt wird, denn der Flash keine seine internen Refresh-Zyklen aufrecht halten, und zum anderen fallen die ganzen benachbarten Transistoren rund um die Speicherzelle nicht spannungslos, wodurch ihre Leitfähigkeit verändert wird. Ein  FET, der an seinem Gate keine Spannung mehr hat, lässt eben von Source nach Drain noch bestehende Ladungen abfließen, worüber dann auch die eigentlichen Speicherzellen schneller entladen.

Auch interessant, aus dem oben verlinkten Artikel von Micron

Zitat
Data storage system designers well understand this phenomenon.  The implication is that old and well-worn NAND flash storage devices are not intended for archival data storage.  At the end of a device’s service life, the device should be retired and the data onboard should be transferred to a new device.  The three-month JEDEC spec is set specifically to give the system administrator plenty of time to accomplish this data transfer, if necessary.

System designers have long known that NAND-based devices aren’t optimal for archive storage.  The primary reason for this is that NAND flash is quite expensive compared to magnetic media, especially tape, which is used as archive media even today.  But the secondary reason is that after extensive use, the unpowered data retention decreases as I’ve described here.

Viel Spaßt mit euren USB-Sticks mit wichtigen Daten im Banktresor!

Übrigens war von dem von mir verfassten englischen Text weiter nichts aus Wikipedia abgeschrieben, sondern aus dem Kopf hergeleitet. Hab ich auf englisch geschrieben, damit auch Pera was davon hat. Die Wikipedia-Links sind nur weiterführende Informationen.
« Letzte Änderung: Di 19.03.2019, 23:17:11 von 1ST1 »
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Offline Arthur

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #27 am: Di 19.03.2019, 21:22:17 »
Habe inzwischen gute Erfahrungen mit ParCp gesammelt; aber dessen Geschwindigkeit ist nur ausreichend bis höchstens ca. 4MB...

4 MB...

Meinst du damit 4MB/s? Das ist doch ein super Wert.

Offline 1ST1

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #28 am: Di 19.03.2019, 22:00:19 »
Nee, ParCP-USB schafft nur etwa 50-100 kB/s, je nachdem wie schnell der jeweilige Alt-Computer (ATARI, DOSe) ist, DOSen meistens etwas schneller (da mindestens 386SX und schnellerer Parallelport) als die Ataris.

Damit 4 MB am Stück zu übertragen erfordert doch einiges an Geduld.

Soviel zum Offtopic vom Offtopic.
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Offline mfro

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #29 am: Mi 20.03.2019, 08:36:32 »
Das kann man doch googlen, und so ein Flash.Hersteller wie Mciron wird es doch wissen!

Zitat
... data retention at the end of the service life shall be at least three months (stored at 40°C).  For SSDs in the client computing market, data retention shall be at least one year after the drive’s service life (assuming it’s stored at 30°C).

Ja, kann man Googlen und lesen, aber man muß es auch verstehen.

Da steht, daß Speicher am Ende seiner Lebenszeit die genannten Werte noch erfüllen muß.
Das Ende seiner Lebenszeit heißt, daß der Speicher die Anzahl seiner maximalen Schreibzyklen bereits überschritten hat, also *bereits kaputt* ist.

Zitat
Und natürlich wird es besser wenn der Speicher bestromt wird, denn der Flash keine seine internen Refresh-Zyklen aufrecht halten,

Du glaubst also, daß die Controller-Firmware "nur so zum Spaß", wenn sie gerade mal nichts zu tun hat, auf der SSD rumschreibt und wertvolle Schreibzyklen verbrennt, nur weil's sein könnte, dass sie eine Weile ohne Strom war?

Woher soll sie wissen, welche Flash-Zellen "mal wieder" neu beschrieben werden müssen? Sie hat doch keine Ahnung, wie lange die keinen Strom mehr gesehen haben?
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Offline ari.tao

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #30 am: Mi 20.03.2019, 08:59:51 »
Die Anzahl der Schreibzyklen wird ja offenbar von der FirmWare eines FlashSpeichers irgendwo vermerkt. Ist eine SoftWare bekannt, die diese Info ausliest und Auskunft über den Verbrauchs-Zustand des Mediums gibt?
Falcon+ddd32MHz, TT+CrazyDotsGK und noch ein paar andere.

Offline mfro

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #31 am: Mi 20.03.2019, 09:16:03 »
Die Anzahl der Schreibzyklen wird ja offenbar von der FirmWare eines FlashSpeichers irgendwo vermerkt. Ist eine SoftWare bekannt, die diese Info ausliest und Auskunft über den Verbrauchs-Zustand des Mediums gibt?

"richtige" SSDs unterstützen üblicherweise den S.M.A.R.T.-Standard, mit dem man u.a. das Alter, die Anzahl der Einschaltvorgänge, die Gesamteinschaltdauer und - speziell für Flash-Devices - "Gesundheitsparameter" wie die Anzahl der fehlgeschlagenen Flash-Programmierzyklen und den Zustand des Wear-Levelings (z.B. schlechteste + beste Schreibzyklenanzahl) auslesen kann.

Meines Wissens gibt es aber nur ganz wenige CompactFlash-Karten, die S.M.A.R.T. beherrschen.
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Offline 1ST1

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #32 am: Mi 20.03.2019, 10:10:46 »
Die Anzahl der Schreibzyklen wird ja offenbar von der FirmWare eines FlashSpeichers irgendwo vermerkt. Ist eine SoftWare bekannt, die diese Info ausliest und Auskunft über den Verbrauchs-Zustand des Mediums gibt?
Samsung Magician für Samsung SSDs. Die anderen Hersteller haben sowas auch.
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Offline 1ST1

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #33 am: Mi 20.03.2019, 10:17:51 »
Das kann man doch googlen, und so ein Flash.Hersteller wie Mciron wird es doch wissen!

Zitat
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Ja, kann man Googlen und lesen, aber man muß es auch verstehen.


Da steht, daß Speicher am Ende seiner Lebenszeit die genannten Werte noch erfüllen muß.
Das Ende seiner Lebenszeit heißt, daß der Speicher die Anzahl seiner maximalen Schreibzyklen bereits überschritten hat, also *bereits kaputt* ist.
Da steht aber auch, dass der Speicher grundsätzlich noch funktioniert, auch wenn diese Anzahl Schreibzyklen schon überschritten wurde. Und dass die Retention-Time von der Anzahl Schreibzyklen abhängt, steht da auch, und dass ein neues Medium deutlich größere Zeiten verträgt, steht da auch. Es steht da aber auch, dass schnelle Datacenter-Flashs kürzere Retention-Times als Desktop-Flash (oder in Handies, USB-Sticks, CFs usw.) haben. Darum gehts.
Zitat
Zitat
Und natürlich wird es besser wenn der Speicher bestromt wird, denn der Flash keine seine internen Refresh-Zyklen aufrecht halten,

Du glaubst also, daß die Controller-Firmware "nur so zum Spaß", wenn sie gerade mal nichts zu tun hat, auf der SSD rumschreibt und wertvolle Schreibzyklen verbrennt, nur weil's sein könnte, dass sie eine Weile ohne Strom war?
Ein Refresh-Zyklus ist in dem Fall kein komplettes Neu-Schreiben der Information. Es wird nur das wieder "verstärkt" was ohnehin schon drin steht. Kein Ladungswechsel 0->1 oder 1->0.
Zitat

Woher soll sie wissen, welche Flash-Zellen "mal wieder" neu beschrieben werden müssen? Sie hat doch keine Ahnung, wie lange die keinen Strom mehr gesehen haben?
Muss ja auch nicht, es reicht, wenn die Transitoren an der Spannungsversorgung hängen und so Elektronen nachrutschen können, wo andere durch parasitäre Widerstände abwandern.
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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #34 am: Mi 20.03.2019, 10:48:57 »
Dann hättest Du schreiben können "defekter Flash-Speicher muß nach JEDEC-Spezifikation die einmal erfolgreich geschriebenen Daten noch mindestens ein halbes Jahr halten".

Das wäre richtig gewesen. Du hast was anderes geschrieben.

Zitat
Muss ja auch nicht, es reicht, wenn die Transitoren an der Spannungsversorgung hängen und so Elektronen nachrutschen können, wo andere durch parasitäre Widerstände abwandern.

Das halte ich für ein Gerücht.

Der einzige Weg, irgendwas in Flash-Zellen reinzubekommen ist das Neuprogrammieren. Dazu muss der Flash-Speicher erstmal in den Programmiermodus versetzt werden - ohne den kommt in der Flash-Zelle nichts an.

Ich weiß, das Flash-Zellen, die "neben" gerade programmierten Zellen liegen, durch das Programmieren der Nachbarzellen (negativ) beeinflusst werden, aber daß Flash-Zellen allein durch Spannung anlegen "refresht" würden, wäre mir gänzlich neu.

Das hast Du erfunden.
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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #35 am: Mi 20.03.2019, 10:53:48 »
Nach deiner Aussage müsste die Flashzelle ihren inhalt auch verlieren, wenn sie zwar in Betrieb ist, aber nicht verändert wird.

Die JDEC-Spec schreibt mindestens 3 Monate vor. 6 Monate ist eher der Neu-Zustand von Datacenter-Flash (besonders schnell, besonders hohe Kapazität).
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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #36 am: Mi 20.03.2019, 11:36:49 »
Nach deiner Aussage müsste die Flashzelle ihren inhalt auch verlieren, wenn sie zwar in Betrieb ist, aber nicht verändert wird.

Genau so ist es.
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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #37 am: Mi 20.03.2019, 13:03:44 »
Nach deiner Aussage müsste die Flashzelle ihren inhalt auch verlieren, wenn sie zwar in Betrieb ist, aber nicht verändert wird.

Genau so ist es.

Also egal ob die SSD/CF-Karte etc. dann genutzt wird oder nicht, wenn die Zelle nicht angetastet wird und in ihrem Zustande verharrt, dann ist nach 6 Monaten der Inhalt der Zell nicht mehr brauchbar? Dann mussten doch die Flashspeicher massenhaft an Gedächtnisverlust leiden und Ihre Inhalte verlieren? Ich glaube, ich komme hier aber auch nicht mehr mit. :'(
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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #38 am: Mi 20.03.2019, 13:15:49 »
Also egal ob die SSD/CF-Karte etc. dann genutzt wird oder nicht, wenn die Zelle nicht angetastet wird und in ihrem Zustande verharrt, dann ist nach 6 Monaten der Inhalt der Zell nicht mehr brauchbar? Dann mussten doch die Flashspeicher massenhaft an Gedächtnisverlust leiden und Ihre Inhalte verlieren? Ich glaube, ich komme hier aber auch nicht mehr mit. :'(

Die 6 Monate kommen von 1ST1, nicht von mir ;)
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Offline yalsi

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Re: Lebensdauer von Flash-Speichermedien
« Antwort #39 am: Mi 20.03.2019, 13:40:56 »
Zitat
Ein Standard (JEDEC JESD218) gibt für herkömmliche Rechner, also Laptops oder PCs, eine Mindestverweildauer von einem Jahr in stromlosem Zustand bei 20 bis 30 Grad Celsius an, für Server- und Speichersysteme nur drei Monate bei 40 Grad Celsius.
https://www.speicherguide.de/wissen/doc-storage/datenhaltbarkeit-auf-ssds-und-flash-speicher-21128.aspx
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