Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 47 reacties

Het Taiwanese bedrijf Macronix heeft een manier bedacht om de levensduur van flashgeheugen te verlengen. Flashgeheugen kan maar een beperkt aantal keren gewist en opnieuw beschreven worden, maar door verhitting zou de teller weer op nul worden gezet.

Het idee om flashgeheugen te verhitten is niet nieuw, het probleem was echter dat het flashgeheugen langdurig verhit moest worden bij een temperatuur van 200°C. Macronix gaat uit van hetzelfde principe, maar verhit flashcellen zeer kortstondig, enkele milliseconden, tot een temperatuur van maar liefst 800°C. Die temperatuur wordt zeer plaatselijk bereikt, zodat de rest van de componenten niet beschadigd raakt. Op deze manier zou het aantal write/erase-cycli opgekrikt kunnen worden van omstreeks 10.000 tot wel een miljoen keer. Macronix kwam op het idee toen bleek dat phase change-geheugen ook 'geheeld' kon worden door het te verhitten.

De ontwikkelaars van Macronix namen een standaardflashchip als uitgangspunt en voegden hier verhittingselementen aan toe. Omdat elk element slechts een klein aantal cellen verhit, is het in theorie niet nodig om veel extra geheugen in te bouwen waarop de data van de te verhitten cellen tijdelijk kan worden opgeslagen. Het geheugen is ook slim genoeg om zichzelf alleen te verhitten op momenten van inactiviteit. Bij een telefoon kan dat bijvoorbeeld 's nachts zijn, tijdens het opladen.

Het team van Macronix zal tijdens de International Electron Devices Meeting in San Francisco, die plaatsvindt van 10 tot 12 december, meer tekst en uitleg geven. Zo bleek ook dat het wissen van een cel sneller gebeurt als deze verhit is. Vooralsnog heeft het bedrijf echter geen plannen om de technologie in toekomstige producten in te bouwen.Flashgeheugen verhitelementen

Reacties (47)

Reactiefilter:-147047+130+20+30
Moderatie-faq Wijzig weergave
Vooralsnog heeft het bedrijf echter geen plannen om de technologie in toekomstige producten in te bouwen.
Dit is dan wel weer heel jammer, nu zou je in theorie een zelfhelende ssd kunnen maken, die +/- oneindig mee gaat en dan willen ze dit niet :(

edit: 1 miljoen is niet oneindig...

[Reactie gewijzigd door Just_Michel op 3 december 2012 10:47]

[...]

Dit is dan wel weer heel jammer, nu zou je in theorie een zelfhelende ssd kunnen maken, die +/- oneindig mee gaat en dan willen ze dit niet :(
Met hetzelfde argument zou Polaroid nooit de digitale fotografie hebben uitgevonden.
Je kan er van uit gaan dat mensen nog steed regelmatig nieuwe kopen, bv omdat de oude te klein is geworden.
Nu het bewezen is dat het mogelijk is aldus Macronix, zullen andere bedrijven het waarschijnlijk ook snel oppakken. Het zal een vernieuwing in de markt brengen en Macronix zal daarin moeten meegaan aangezien zij hier mee op de proppen kwamen. Nu nog de vraag of ze hier geen patenten voor hebben aangevraagd en de boel in een stranglehold nemen om concurrenten te bemoeilijken met de techniek aan de slag te gaan.

[Reactie gewijzigd door Indir op 3 december 2012 11:03]

aangezien er ook een presentatie komt met uitgebreide documentatie denk ik niet dat ze hier niets mee gaan doen. De aanvraag is waarschijnlijk al ingediend. Het is in ieder geval een hele goede techniek om de levensduur van flash chips te verlengen.
Ik voel mij toch niet echt veilig bij het idee dat mijn mobiele telefoon even 800°C gaat opwekken in mijn broekzak. Natuurlijk wordt de hele telefoon niet zo warm, maar wat bij een defect aan de verwarmingsdingetjes? (weet de echte naam ervoor niet echt)
Het is een interessant idee om een op een chip cellen apart te verhitten, het lijkt me dat je als nog overprovisioning nodig hebt omdat je op die manier je snelheid op redelijke hoogte te houden door voldoende cellen vrij te houden. Al kun je omdat je een cell sneller kunt wissen dankzij het verhitten wel weer het opschonen van de cellen sneller maken en dus misschien toch de totale hoeveelheid overprovisioning terug dringen.

Het lokaal verhitten van een cell tot 800 graden is natuurlijk niet echt een ramp wat betreft de tijd die het nodig heeft om af te koelen omdat het zo'n extreem klein object is kan het nooit lang duren om af te koelen. En omdat het zo kort verhit wordt en zo weinig hitte kan op nemen dus ook zo weinig kan af staan neem ik aan dat de omliggende cellen geen last hebben van het verhitten van losse cellen of zelfs clusters van cellen zo als de tekst lijkt aan te geven zijn er meerdere cellen die men gezamenlijk verhit niet echt individuele cellen.

Het lijkt me dat zeker voor de enterprise markt er heus wel bedrijven zijn die interesse hebben in deze techniek als ik een bedrijfs schijf kan verkopen die een stuk langere MTBF heeft dan de concurrenten terwijl de prijs verhoudingsgewijs niet zo veel hoger ligt dan zijn er aardig wat bedrijven die daar waarschijnlijk wel oren naar hebben. Het enige dat men niet moet vergeten is dat bedrijven hun hardware afschrijven en als het goed is vervangen na een periode van 3 tot 5 jaar langer dan dat hoeft zo'n schijf niet mee te gaan na 6 jaar mag het ding oplossen, uit elkaar vallen dan wel om welke andere reden dan ook falen. Een beetje bedrijf vervangt de hardware toch wel op tijd.
Natuurlijk langer is leuk voor bedrijven omdat zeker voor minder kritische systemen vaak wat minder snel geupdate worden maar dat zijn veel al ook niet de systemen die van SSD's gebruik maken...

Al denk ik dat het feit dat men nog geen plannen heeft voor apparaten met deze techniek waarschijnlijk snel zal veranderen vermoed ik niet dat we deze techniek binnen nu en een jaar of wat in consumenten producten hoeven te verwachten. Simpelweg omdat consumenten apparatuur veel prijs gevoeliger is en deze techniek op zijn minst extra materiaal zal kosten en dus extra werk zal vereisen om op de chip te plaatsen maar ook omdat er vast en zeker patenten aan verbonden zullen zijn die ook betaald moeten worden etc... Een consumenten drive is een zo goedkoop mogelijke uitvoering van een SSD die ten koste van zo wel betrouwbaarheid als levensduur zo snel mogelijk data moet kunnen lezen en schrijven en als het even kan tegenwoordig ook de iops hoog moet houden.
Ik ben eigenlijk wel benieuwd wat de achtergrond hiervan is.

Waardoor komt het precies dat het aantal write cycles beperkt is en hoe zorgt verhitting er precies voor dat de cel weer vernieuwd kan worden?

Het zal vast iets met de eigenschappen van het materiaal te maken hebben, en ik vraag me af wat dat dan precies is.
Het eenmalig verhitten van de cellen, en zo de levensduur op te krikken is inderdaad niet nieuw. Maar om dat iedere dag uit te voeren tijdens inactiviteit? Dat lijkt me een beetje overbodig. Vraag me dan ook af waar je het vermogen vandaan kan halen om de hier voorgeschreven temperatuur te halen!
Er staat nergens dat je elke dag de hele chip moet verhitten. Flash chips houden nu volgens mij al bij welke sectoren hoe vaak beschreven zijn en dergelijke (om gebruik zo veel mogelijk te spreiden). Het activeren van die hitte elementen kan natuurlijk prima beetje bij beetje en gericht op die delen van de chip die het nodig hebben.
Ik vraag me af wat dit met de levensduur van de hele chip doet. Ik bedoel: levert dit geen enorme stress in het materiaal op, als je het lokaal eventjes naar 800 graden verwarmt?
Ik denk dat de verhitting juist bepaalde stress (elektromigratie?) die de betrouwbaarheid van geheugencellen na veel schrijfcycli vermindert neutraliseert.
Klopt. Er is een Nederlands bedrijf dat een 'oven' heeft waarbij een wafer al zwevend boven een circulerende luchtstroom gedurende een zeer korte tijd tot temperaturen tot 800 graden wordt verhit. Het doel is om de stress die gedurende het vorige process is opgetreden teniet te doen.
Mooie wijze van het recyclen als het ware van de flashcellen, in dit geval dus door verhitting.
Hopelijk zetten ze door met deze technieken waarop we straks een nog duurzamer en betrouwbaarder SSD krijgen dan voorheen al beschikbaar was.

Edit:

Al heb ik mijn twijfels bij de kortstondige stroomverbruik hiervan en de capaciteit/mogelijkheid om het binnen een eigen computer/laptop/tablet uit te voeren zonder dat er schade optreed door de hitte aan de andere hardware binnen de device.

@ Marc Rademaker. Goed om te weten, dank voor het verduidelijken hiervan.

[Reactie gewijzigd door Indir op 3 december 2012 10:59]

Even toegevoegd aan het artikel, had moeten weten dat dit tot vragen zou kunnen leiden :) Is dus geen probleem.
een ander issue is of de data veilig is tijdens de verhitting van de cel ik heb even gegoogled maar kon daar verder geen informatie over vinden,

echter als dit gedaan wordt tijdens inactiviteit doet vermoeden dat het dus wel data bewaart maar de cel geen nieuwe veranderende data aan kan tijdens dit proces.
een ander issue is of de data veilig is tijdens de verhitting van de cel ik heb even gegoogled maar kon daar verder geen informatie over vinden,

echter als dit gedaan wordt tijdens inactiviteit doet vermoeden dat het dus wel data bewaart maar de cel geen nieuwe veranderende data aan kan tijdens dit proces.
Je gaat pas een cel verbranden zodra deze voldoende is afgesleten. Met andere woorden: je gaat dit niet elke keer doen als je naar die cel schrijft, maar bijvoorbeeld bij elke duizendste schrijfactie.

In plaats van direct schrijven wordt de cel eerst verhit en daarna pas beschreven. Indien een cel een afkoelperiode nodig heeft, kan natuurlijk overwogen worden om die cel simpelweg te verhitten en de data in het buffer naar een cel weg te schrijven die nog niet verhit hoeft te worden. De verhitte cel komt dan een volgende keer wel aan de beurt.
Het lijkt me een stuk handiger op het 'opbakken' in de garbage collection in te bouwen, in plaats van in de schrijfcyclus. SSD's schrijven al niet briljant snel. Bovendien werk je dan op lege cellen, zodat je de data niet hoeft te bufferen of te verplaatsen, en het veilig is.
Erm, denk dat dit wel los zal lopen. Het gaat om 800 graden voor een paar milliseconden, vergelijkbaar met je vinger door de vlam van een kaars halen.
Maar als dit op enkele seconden tijd voor enkele duzenden cellen na elkaar gebeurt, kan dit toch wel wat hitte veroorzaken, wat niet altijd even praktisch is ...
dat gaat natuurlijk nooit gebeuren aangezien dat hele gekke dingen gaat geven. zowel je voeding (telefoonaccu) als je hardware kan dat niet aan. 10 write cycli behaal je niet zomaar en veel meer dan enkele miliseconden per week zul je never nooit halen.
Het gaat hier om SSD's, niet om flashgeheugen in telefoons. De voeding is dus geen telefoonaccu maar een gewone ATX power supply. Die kan die paar milliwatt die nodig is voor de verhitting gemakkelijk aan natuurlijk.
"Bij een telefoon kan dat bijvoorbeeld 's nachts zijn, tijdens het opladen"

Staat toch echt letterlijk in de tekst.
Een kortstondige verhitting die zoveel energie nodig heeft voor het opwekken van 800 graden celsius moet ook ondersteund worden door de hardware van de device waarvoor de flashgeheugen wordt gebruikt. Indien dat niet zo is, zie ik niet in hoe ze die hitte willen opwekken. Denk hierbij aan circuits die lopen over de moederbord etc.
En hop, we pakken de SSD, gooien een of twee condensators tussen de celletjes in, die we langzaam opladen... Dan in een keer ontladen we deze condensators in onze oven en voilà! De hitte zit in de cel!

Zelfs de kleinste circuits kunnen dan dienen als bron, en de stroomconsumptie van de SSD zal niet merkbaar stijgen. Zeker niet omdat niet bij elke bewerking de boel wordt opgebakken.
Over het moederbord lopen goed ontkoppelde voedingslijnen, meestal zelfs voedingsvlakken. Die zijn vaak gewoon berekend op kortstondige stroompieken in de orde van grootte die de chips normaal ook zouden kunnen trekken.

Let wel dat de thermische capaciteit van flashcellen vrij klein is en het ook maar om kleine stukjes per keer gaat. Het vermogen zal dus het milliwattbereik niet ontstijgen.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



LG G4 Battlefield Hardline Samsung Galaxy S6 Edge Microsoft Windows 10 Samsung Galaxy S6 HTC One (M9) Grand Theft Auto V Apple iPad Air 2

© 1998 - 2015 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True