da der Wikipedia Eintrag äußerst altbacken und mit sehr wenigen Infos gespickt ist, versuche ich jetzt mal hier einige Neuerungen zu beschreiben.
Es gibt vier große Speicherhersteller, dazu gehören nach Umsatz sortiert Samsung, Toshiba (San Disk und Sony SD Karten gehören dazu), IM Flash Technolgies (Intel und Micron) und SK Hynix (früher Panasonic SD Karten). Die beiden ersten Firmen machen den größten Markt unter sich aus.
Es gibt aktuell drei Standards, einer fehlt auch im Wikipediabeitrag.
SLC: Hier kann nur ein Bit pro Zelle gespeichert werden.
MLC: Hier werden zwei Bit pro Zelle gespeichert.
TLC: Hier werden drei Bits pro Zelle gespeichert.
Der erste Standard SLC ist jetzt im Prinzip schon tot, man findet ihn bei Idealo.de beispielsweise fast nur bei alten nicht mehr bestellbaren Speicherkarten. Er zeichnet sich durch seine 1 Bit Struktur aus, da sein Zustand nur "voll" oder "leer" sein kann. Das hat den Vorteil von einer hohen Lebensdauer von teilweise 100.000 Lösch- und Schreibzyklen, man spricht deswegen von Lösch und Schreibzyklen, weil beim Schreiben immer gelöscht wird (Platz geschaffen werden muss), und zwar geschieht das beim Nand Speicher in Sektoren. Wenn beispielsweise eine Datei gelöscht werden soll, werden ganze Blöcke verschoben, weil der Speicher je nach Architektur mit bestimmten Blöcken arbeitet. Das erklärt auch die geringeren Schreibgeschwindigkeiten im Vergleich zu den Lesegeschwindigkeiten.
MLC und TLC sind ähnlich aufgebaut, TLC ist der 3 Bit Standard, der von IM Flash Technolgies entwickelt wurde. Aktuell gibt nur die Firma Samsung auf ihren Speicherkarten an, um welche Variante es sich handelt, bei der Standard Serie und der EVO Serie wird mit TLC gearbeitet, bei der Pro Serie wird MLC genutzt. Toshiba und San Disk / Sony geben dazu keine Angaben raus, man kann aber von einem ähnlichen Verhalten ausgehen, dass teure Karten eher mit MLC arbeiten. Der Grund warum es MLC und TLC gibt, man kann mehr Bits auf den gleichen Platz packen, was die Kosten senkt. Dagegen steht, dass MLC und TLC nur ca.10.000 Lösch- und Schreibzyklen verkraften, TLC eher noch weniger. Die Firmen wollen dort mit einer verbesserten Fehlerkorrektur und besseren Controllern gegenwirken. TLC ist durch seine 3 Bit Speicher Möglichkeit komplexer und langsamer als MLC.
Ein gutes Bespiel für Probleme mit dem TLC Nand musst jetzt Apple erfahren. Im iPhone 6 Plus Variante 16 GB wird mit TLC Nand gearbeitet, er sorgte dort für Abstürze und viel Unmut. Auch einige iPads arbeiten mit TLC.
Es werden zwei verschiedene Schnittstellen für den Flash Speicher genutzt, es handelt sich nicht um Controller, sondern um die Schnittstelle der Speicherbausteine selbst.
Toggle Nand und Onfi Nand - Die Marktführer Samsung und Toshiba arbeiten von Anfang an mit Toggle Nand, die anderen beiden Firmen arbeiten mit Onfi Nand. Toogle Nand läuft immer asynchron (In der Wirkungsweise mit einer Stoppuhr zu vergleichen), seit jeder Generation. Onfi Nand lief Anfangs auch asynchron mit Version 1, mit Version 2.0 synchron (In der Wirkungsweise mit einer normalen Uhr zu vergleichen) und mit der neuesten Version 3.0 (400 MB pro Sekunde) wieder asynchron. Um es einfach auszudrücken, Daten sollen geschrieben werden, dazu startet ein "Dirigent" den Ablauf mit seiner Stoppuhr (asynchron), im synchronen Modus (normale Uhr) rennen alle wie wild um den Schreibvorgang abzuschließen. In beiden Versionen wird aktuell asynchron (Stoppuhr) gearbeitet, dazu wird seit Version 2 (Onfi) und bei Toggle seit Version 1.0 mit DDR Nand gearbeitet.
Wie beim DDR (Double Data Rate) RAM wird per Strobe die doppelte Menge verarbeitet als noch bei SDR (Single Data Rate) Ram / Nand.
Die Varianten Toggle und Onfi waren in ihren Versionen ähnlich schnell, Toggle hat aber den Vorteil, dass es schon immer asynchron lief und damit voll abwärtskombatibel ist, was Kosten für Entwicklung spart und Komponenten nicht durchgecheckt werden müssen. Die aktuelle Version von Toggle nennt sich 2.0 und von Onfi 3.0 (DDR 2) - sie sind mit 400 MB / Sekunde ähnlich schnell.
3D Nand - Samsung produziert diese Variante schon länger, die wohl die Zukunft darstellen soll. Um die Datendichte zu erhöhen handelt es sich hier um eine dreidimensionale Struktur.
VG
Jan
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Zuletzt geändert von Jan am Mo 17 Nov, 2014 22:09, insgesamt 1-mal geändert.
"Ein gutes Beispiel für Probleme mit dem TLC Nand musst jetzt Apple erfahren."
Wirklich? Nicht mal wieder das geliebte Nachplapper-Bashing?
"The problem with crashing is only affecting a small number of users (around 159 posts on Apple support forums with many of those from the same people). Those users also all seem to have massive app catalogs installed, sometimes in excess of 500 or 1000 apps. Sources say Apple is aware of the rare bug, but reports that the problem is related to a NAND flash issue are conjecture and inaccurate. Another day, another debunk."
Wieviel davon wirklich stimmt, kann ich natürlich auch nicht sagen. Mein Beispiel war schlecht gewählt, weil sich natürlich einige Fanboys angesprochen fühlen. Mir ging es nur allgmein darum, dass eben nicht alle Komponenten mit der Zeit besser werden, TLC hat zwar Vorteile von immer kleineren Bausteinen und das man mehr Speicher unterbringen kann, aber auch den Nachteil, dass man auf gut 90.000 Lösch und Schreibzyklen verzichten muss und sie einfach anfälliger sind. Früher war die Geschwindigkeit von MLC / TLC auch langsamer, dass haben wohl aber andere Komponenten wie DDR NAND und bessere Controller ausgeglichen.
Das ist deshalb gefährlich, weil wie schnell sind 5000-10000 Bilder fotografiert und wie schnell kackt eine SSD ab, wenn 10.000 Schreibzyklen stattgefunden haben, wenn sie mit TLC NAND arbeiten.
Jan hat geschrieben:...da der Wikipedia Eintrag äußerst altbacken und mit sehr wenigen Infos gespickt ist, versuche ich jetzt mal hier einige Neuerungen zu beschreiben.
Warum nicht auf Wikipedia? Geht sogar ohne Anmeldung dort.
TLC wird dort gar nicht angesprochen, sondern nur auf einer Nebenseite ganz kurz genannt. DDR NAND, Toggle & Onfi NAND, und 3D NAND werden dort gar nicht beschrieben, obwohl sie genau wie SLC, MLC zu den NAND Speicherhaupteigenschaften zählen. Der Beitrag ist ja auch von 2010, genau so war der Kenntnisstand damals.
Ich denke es ist auch mal gut zu wissen, welche Firmen denn für welche Karten zuständig sind, da steht auch gar nichts im Wiki Eintrag. Die meisten San Disk und Sony Speicherkartenkäufer wissen nämlich gar nicht, dass die Karten von Toshiba hergestellt werden.
Laut Wikipedia gibt es auch nur zwei Varianten (SLC & MLC), das ist halt komplett falsch und nur ganz kurz angekratzt.
Ich wollte nicht klugscheisern. Ich habe mir mal den englischen Artikel (leider erst nach meinem Beitrag hier) durchgelesen, der ist durchaus aktueller. Zu den Schnittstellen auf dem Speicher -Toggle und Onfi NAND findet man bis auf ein paar Foreneinträge fast nichts.
In anderen wenigen Foren findet man auch die 20 % Regel, die aber hier auch kaum einer kennt. Will heißen es ist klug die SSD oder Speicherkarten nur bis 80 % Volumen zu begrenzen um die Lebensdauer zu erhöhen und auch im Alter für schnelle Geschwindigkeit zu sorgen, da der Speicher ja immer seine Blöcke verschiebt (auch bei kleinen Dateien) und damit mehr Platz beim Verteilen / Koordinieren benötigt. Wenn aber mehrere Sektoren dank des Alters und des Beschreibens schon nicht mehr speicherfähig sind, hat das System ein Problem und steigt aus, weil nicht genügend Platz für das Verschieben der Blöcke da ist.
"Mein Beispiel war schlecht gewählt, weil sich natürlich einige Fanboys angesprochen fühlen."
Wähle einfach ein gutes Beispiel, das auch stimmt, Bashboy! :-)
Der Bug, der nur wenige betraf, wurde per Firmware behoben.
Gibt es zum Beispiel konkret Speicherkarten, die nachweislich wegen des verwendeten Speichertyps reihenweise ausfallen, oder geht's nur um Mystizismus?
Als Panasonic billigere P2-Karten mit anderem Speichertyp und begrenzter Lebensdauer eingeführt hatte (E-Serie), war der Aufschrei groß. Und? Hatte man jemals von Problemen gehört?
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