ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ECF26 infobanner

IN FOCUS

AI-agentit tuovat älykkään automaation piirien ja piirilevyjen suunnitteluun

Puolijohde- ja piirilevysuunnittelun seuraavaa vaihetta määrittävät kaksi rinnakkaista tavoitetta. Ensinnäkin halutaan kasvattaa suunnittelutyökalujen suorituskykyä. Lisäksi on tärkeää parantaa suunnittelijoiden tuottavuutta.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

ETN

TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Suojaa datasi kunnolla

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 07.04.2025
  • Devices
  • Embedded

Puolijohdelevyt (SSD-levyt) tarjoavat suorituskykyistä ja kompaktia massamuistia sulautetuille tietojenkäsittelysovelluksille, jotka mahdollistavat nykyiset digitaaliset elämäntyylit. Niitä löytyy laitteista kuten autojen tietokone- ja navigointijärjestelmistä, ohutasiakkaista, myyntipäätteistä, monitoimitulostimista, telekommunikaatiolaitteista, tehdasautomaatiojärjestelmistä sekä kaikenkokoisista palvelinjärjestelmistä aina pienistä datakeskuksista pilvipalvelutason infrastruktuureihin.

SSD-levyn tyypillinen käyttöikä riippuu vahvasti käytetystä NAND Flash -teknologiasta. QLC- (neljän bittitason) ja TLC- (kolmen bittitason) NAND-tyypeillä on käyttöikä noin 1 000–3 000 ohjelmointi/poistokierrosta solua kohden, kun taas MLC- (kahden bittitason) NANDilla käyttöikä on noin 3 000–10 000 kierrosta. SLC- (yhden bittitason) NANDilla on pisin käyttöikä – jopa 100 000 kierrosta. Näiden teknologioiden tunnetut rajoitteet auttavat järjestelmäsuunnittelijoita valitsemaan sovellukseensa sopivimman SSD-tekniikan ottaen huomioon tarvittavan kestävyyden, hinnan ja järjestelmän kriittisyyden. TLC-NAND, jolla on lyhin kestävyys, on yleensä edullisin vaihtoehto ja siten suosittu hintatietoisissa kuluttajatuotteissa.

Vaikka kunkin NAND-teknologian tyypillinen käyttöikä voidaan ennustaa, yksittäisen levyn todellista käyttöikää ei voida tietää tarkasti. Odottamattomat viat voivat aiheuttaa tietojen menetyksiä, järjestelmäkatkoksia ja korjauskustannuksia. Seuraukset voivat vaihdella pienestä haitasta vakaviin ongelmiin. Järjestelmäsuunnittelijat tarvitsevat työkaluja, jotka auttavat ehkäisemään näitä ongelmia hallinnoimalla ja suojaamalla SSD-levyä sen käyttöiän maksimoimiseksi sekä toteuttamalla ennakoivia toimenpiteitä ennen vian ilmenemistä.

Vikaan menevä SSD voi heikentää järjestelmän suorituskykyä merkittävästi. Hidastuneet luku- ja kirjoitusnopeudet, pidentyneet vasteajat ja toistuvat virheenkäsittelyt voivat johtaa hitaaseen vasteeseen ja heikentyneeseen järjestelmätehokkuuteen.

Vian jälkeen palautus ja korjaus voivat edellyttää viallisen SSD:n vaihtamista, tietojen palauttamista varmuuskopioista ja järjestelmän uudelleenkonfigurointia – kaikki nämä voivat olla aikaa vieviä ja aiheuttaa lisäkustannuksia. Ammattiapua saatetaan tarvita ongelman diagnosointiin ja ratkaisemiseen. Joissain tapauksissa koko sulautettu järjestelmä voi vaatia vaihtamista, jos SSD-vikaa ei voida helposti korjata.

SSD-vikojen seurausten lieventämiseksi on tärkeää käyttää asianmukaisia varmuuskopiointistrategioita, toteuttaa redundanssitoimenpiteitä ja ottaa käyttöön seurantajärjestelmiä.

Artikkeli on ilmestynyt ETNdigi-lehden numerossa 1/2025. Sitä pääset lukemaan täällä.

 

Tässä artikkeli kokonaisuudessaan.

 

PROTECT YOUR DATA

Solid-state drives bring inherently high reliability to applications from entry-level consumer equipment to mission-critical systems. Proper data protection mechanisms can maximise the lifetime of the drive by taking preventative measures when needed.

Solid-state drives (SSDs) provide high-performing and compact mass storage for embedded computing applications that make today’s digital lifestyles possible. They are found in equipment such as car computing and navigation systems, thin clients, point-of-sale terminals, multifunction printers, telecommunications equipment, factory automation tools, and server systems of all types and sizes from small data centres to ­­­­cloud-level.

The typical SSD lifetime is heavily dependent on the NAND Flash technology used. QLC (quad-level cell) and TLC (triple-level cell) NAND have a lifetime between 1,000 to 3,000 program/erase cycles per cell, while the expected lifetime for MLC (multi-level cell) is 3,000 to 10,000 cycles. SLC (single-level cell) NAND has the longest lifetime, up to 100,000 cycles. These known limitations help system designers choose the optimum SSD technology for their application, depending on the required endurance, price, and mission criticality. TLC NAND, with the lowest endurance, typically comes at a lower price than the others and is usually sought for use in cost-conscious consumer products.

Although the typical lifetime range for any given technology can be predicted, the actual lifetime of any given drive cannot be known. Unexpected failure can cause data loss, system downtime, and repair costs. The consequences can range from inconvenient to catastrophic. System designers need tools that can help avoid these problems by managing and protecting the SSD to maximise its lifetime and taking preventative measures before any drive failure occurs.

A failing SSD can significantly degrade system performance. Slow read/write speeds, increased access times, and frequent error handling can lead to a sluggish response and decreased overall system efficiency.

After failure, recovery and repair can involve replacing the faulty SSD, restoring data from backups, and reconfiguring the system, all of which can be time-consuming and result in additional costs. Professional assistance may be needed to diagnose and resolve the issue. In some cases, the entire embedded system might need to be replaced if the SSD failure cannot be easily rectified.

To mitigate the consequences of SSD failure, it is essential to have proper backup strategies, redundancy measures, and monitoring systems in place.

SILICON MOTION INTELLIGENT DATA PROTECTION SERIES

Among the tools available for managing SSDs safely and securely, built-in data protection mechanisms can both prevent and mitigate expected lifetime-based failures. Additionally, they can provide protection against hazards such as prolonged duration, excessive read access, temperature fluctuations, overtemperature, power instability, hacking,, all of which can shorten the life of the drive.

FerriSSDs come with a set of intelligent data protection mechanisms that meet the storage needs of different application systems and can be effectively activated in various environments where data loss may occur.

These mechanisms include IntelligentLog, which comprehensively records the health status of the SSD to let system developers understand its current condition and take appropriate measures (see picture below). When the SSD approaches its usage limit, it is possible to proactively inform the host of any potential danger. In terms of read and write cycles, data migration is initiated to ensure data integrity and prevent any loss. It also records major event logs for faster and more efficient debugging. In addition, IntelligentScan performs automatic scanning and repairs, ensuring that data stored in the secure area can be read and written to correctly. It increases the duration of data storage and extends the lifespan of the SSD (see figure 1).

Figure 1. IntelligentScan & DataRefresh functions can detect high-risk factors before the data is lost.

OVERTEMPERATURE PROTECTION

Exposure to high temperatures can present a number of hazards to SSDs, including accelerating the degradation of the NAND flash memory cells, which over time, can shorten the lifespan of the drive. Excessive heat can also affect the integrity of the stored data and increase the risk of read or write errors. Performance degradation can also occur, including slower access times, decreased transfer rates, and latency issues, resulting in decreased overall system performance and responsiveness.

To prevent such problems, FerriSSD IntelligentThermalTM monitors the drive’s temperature and activates cooling mechanisms if a certain threshold is exceeded. It effectively chooses between host-controlled thermal management (HCTM) and drive-controlled thermal management (DCTM) to control temperature and prevent SSD damage in high-temperature conditions.

POWER LOSS

Power loss can affect data protection in several ways. If power is suddenly lost during a write operation, the SSD may not have enough time to complete the data writing process. This can result in partially written data or metadata inconsistencies, causing the stored information to be corrupted or inaccessible. Also, power loss during remapping processes such as wear levelling, which is performed regularly to distribute write operations across memory cells evenly, can lead to data mapping errors or incorrect tracking of data locations. This can cause data loss or fragmentation, affecting the overall reliability and accessibility of the stored data.

In addition, data temporarily stored in cache can be lost if a power outage occurs before the cached data is written into the main storage, resulting in data inconsistencies or file system corruption. Also, power loss can interrupt the updating or synchronization of metadata used for organising and managing the stored data, leading to corruption or inconsistencies that can cause issues during boot-up or result in the loss of file system integrity.

To protect against power disruptions, FerriSSD IntelligentShieldTM ensures that all data being transmitted is securely stored in a designated safe area, preventing data loss caused by power outages. The drive initiates this mechanism as soon as instability in the power supply is detected and also activates FerriSSD’s IntelligentFlushTM. This enables instant data migration at a consistent speed, allowing data to be swiftly moved to a secure storage block (see figure 2).

Figure 2. IntelligentFlush enables instant data migration at a consistent speed, alowing data top be swiftly moved to a secure storage block.

COMPLETING PROTECTION FOR DEVICES

The data protection features also include preventing cyberattacks that could compromise the SSD's management functionality. Because all data transmission and protection mechanisms within the SSD are managed by the firmware, safeguarding them against attacks is critical. Ferri’s IntelligentGuard technology achieves this by enhancing authentication and protection mechanisms of the SSD's firmware (see figure 3).

Figure 3. IntelliGuard technology maintainsa boot security by enhancing authentication and protection mechanisms of the SSD´ s firmware.

Additional features include IntelligentImage, a preloading mechanism for embedded systems that allows data to be loaded onto a secure block prior to surface mounting assembly. This protects the data against manufacturing hazards such as damage by high reflow soldering temperatures and significantly enhances production line efficiency.

Finally, IntelligentZones supports a multi-Name Space design, allowing the SSD to be tailored according to the requirements of different system designers. The SSD is divided into different storage blocks, and data is placed in the appropriate block based on the design. This ensures data integrity as well as effective utilization of SSD capacity, thereby enhancing economic efficiency.

MORE NEWS

230-kerroksinen NAND yltää jo 4,8 gigabittiin sekunnissa

Kioxia on aloittanut yhdeksännen sukupolven BiCS Flash -muistien näytetoimitukset. Uusi 1 terabitin TLC-piiri yltää 4,8 gigabitin sekuntinopeuteen NAND-rajapinnassa.

Yksi kehitysympäristö tukee jo puolta maailman mikro-ohjaimista

Sulautettujen järjestelmien kehittäjän työkalupakki voi olla melkoinen kokoelma eri valmistajien ohjelmistoja. MIKROE yrittää ratkaista ongelman toisella tavalla. Sen NECTO Studio -kehitysympäristö tukee nyt yli 10 000 mikro-ohjainta eri valmistajilta.

IoT-laite vaihtaa nyt kännykkäverkosta satelliittiin

Satelliittiyhteys on tulossa osaksi tavallista vähävirtaista IoT-modeemia. Nordic Semiconductorin nRF9151-moduuli tukee sekä LTE-M- ja NB-IoT-mobiiliverkkoja että 3GPP-standardin mukaista NB-NTN-satelliittiyhteyttä, jolloin sama IoT-laite voi vaihtaa verkosta toiseen peiton mukaan.

Älypuhelimen video muuttuu 3D-malliksi minuutissa

NEC on kehittänyt tekoälytekniikan, joka muodostaa tavallisella älypuhelimella tai muulla yleiskameralla kuvatusta videosta yksityiskohtaisen 3D-mallin jopa minuutissa. Tekniikka perustuu Gaussian Splatting -menetelmään, jonka laskentaa NEC on nopeuttanut omalla tekoälyllään.

AI-agentti ottaa piirilevyn suunnittelun haltuun

Cadence tuo agenttisen tekoälyn piirilevyjen ja edistyneiden puolijohdepakkausten suunnitteluun. Uusi AuraStack AI Super Agent ei automatisoi vain yksittäisiä suunnitteluvaiheita, vaan ohjaa koko työnkulkua järjestelmätason suunnittelusta layoutiin, monifysiikka-analyysiin ja lopulliseen verifiointiin.

Auton näyttöä ei enää tarvitse testata kameralla

Autojen näyttöjen ja kameroiden testaus voidaan tehdä jatkossa suoraan nopeiden SerDes-liitäntöjen kautta ilman erillistä kameraa tai visuaalista tarkastusta. Emerson on esitellyt NI-teknologiaan perustuvan modulaarisen testialustan, joka on suunnattu erityisesti autojen näyttö- ja kamerajärjestelmien validointiin.

Ruotsalaistutkijat kavensivat transistorikanavan 25 nanometriin

Atominohuiden puolijohteiden transistorikanavia voidaan kaventaa erittäin pieniksi ilman, että suorituskyky romahtaa. Chalmersin ja Stanfordin tutkijat ovat valmistaneet 2D-transistoreita, joiden kanavan leveys on vain 25 nanometriä.

SSD:stä tulee tekoälyagenttien pitkäkestoinen muisti

Tekoälyagenttien yleistyminen muuttaa myös datakeskusten tallennusarkkitehtuuria. Silicon Motionin mukaan SSD-levyistä on tulossa yhä tärkeämpi osa tekoälypalvelinten muistihierarkiaa, kun agenttien pitää säilyttää kontekstia pitkien ja jatkuvien päättelyketjujen aikana.

Agentit muuttavat PC:n jatkuvasti ajattelevaksi työkaluksi

Qualcomm Technologiesin tuotehallinnan päällikkö Mallika Gattala arvioi, että generatiivisen tekoälyn seuraava suuri harppaus on agenttipohjainen tekoäly. Hänen mukaansa PC on nousemassa keskeiseksi alustaksi, jossa tekoäly ei enää pelkästään vastaa kysymyksiin, vaan työskentelee jatkuvasti käyttäjän rinnalla.

Ilma voi pilata akun jo ennen valmistusta

Sähköautojen seuraavan sukupolven akkukennojen käyttöikä voi alkaa lyhentyä jo ennen kuin itse akkua on valmistettu. Eteläkorealaisen Hanyang Universityn tutkijat havaitsivat, että katodimateriaalin prekursorin altistuminen ilmalle voi synnyttää kemiallisia muutoksia, jotka myöhemmin nopeuttavat akun kapasiteetin heikkenemistä.

Bittium uskoo puolustusbuumin jatkuvan pitkään

Bittiumin vahva kasvu ei yhtiön mukaan ole vain Ukrainan sodan synnyttämä hetkellinen ilmiö. Toimitusjohtaja Petri Toljamo arvioi puolivuosikatsauksen yhteydessä järjestetyssä lehdistötilaisuudessa, että Euroopan puolustusinvestoinnit jatkuvat korkealla tasolla vielä pitkään, vaikka Ukrainaan saataisiin rauha.

Joko taittuvien puhelimien läpimurto alkaa?

Samsungin uusien Galaxy Z -mallien ennakkotilaukset ovat kasvaneet Euroopassa yli 20 prosenttia viime vuodesta. Vaikka taittuvanäyttöiset puhelimet ovat edelleen vain pieni osa koko älypuhelinmarkkinaa, yhtiön mukaan kysyntä on nyt selvästi aiempaa vahvempaa.

Tekoäly tekee nopeuskamerasta monitoimivalvojan

Euroopan teille on tulossa uuden sukupolven nopeusvalvontajärjestelmiä, joissa perinteinen tutka vaihtuu yhä useammin tekoälyä hyödyntävään konenäköön. Samalla nopeuskameroiden tehtävä laajenee pelkästä ylinopeuden mittaamisesta useiden eri liikennerikkomusten automaattiseen tunnistamiseen.

Natriumakku lähestyy litiumionin tasoa

Kiinalaisen Hina Batteryn kaupallinen natriumioniakku yltää valmistuslaadultaan ja useissa suorituskykymittauksissa jo nykyaikaisten litiumioniakkujen tasolle. RWTH Aachenin yliopiston tutkimuksessa analysoitiin 120 sylinterimäistä 10 ampeeritunnin kennoa.

Joensuulainen SeeTrue ratkoo älylasien suurinta ongelmaa

Joensuulainen SeeTrue Technologies on kerännyt 2,2 miljoonan euron rahoituskierroksen. Kierrosta johtaa optiikka- ja fotoniikkajätti ZEISSin sijoitusyhtiö ZEISS Ventures. Rahoituksella SeeTrue aikoo kaupallistaa vähävirtaista silmänseuranta-arkkitehtuuriaan älylaseihin, terveydenhuollon optisiin järjestelmiin ja teollisiin sovelluksiin.

Uusi muististandardi tuo suuret tekoälymallit puhelimeen

Samsungin ja Kioxian julkistamat ensimmäiset UFS 5.0 -flashmuistit kertovat, että mobiiliteollisuus valmistautuu seuraavaan vaiheeseen laitteessa ajettavassa tekoälyssä. Uusi muististandardi lähes kaksinkertaistaa tiedonsiirtonopeuden aiempaan sukupolveen verrattuna ja poistaa yhden keskeisistä pullonkauloista suurten kielimallien suorittamisessa suoraan päätelaitteessa.

Selainkeksi kelpaa rikolliselle paremmin kuin salasana

Selaimen tallentamasta keksistä on tullut kyberrikollisille arvokkaampi saalis kuin salasanasta. NordVPN:n tutkijoiden analysoimissa tietovarkausaineistoissa evästetietoja esiintyi 4,6 kertaa enemmän kuin salasanoja, tiedostoja ja maksukorttitietoja yhteensä.

PCIe 6.0 tuo SSD-levyt AI-palvelimien seuraavaan vauhtiluokkaan

Kioxia on esitellyt ensimmäiset PCIe 6.0 -väylää hyödyntävät yritysluokan SSD-levynsä. Uutuus ei tähtää tavallisiin palvelimiin vaan tekoälyklustereihin, joissa nopea flash-muisti toimii GPU-muistin jatkeena suurten kielimallien ajossa.

Promptit ovat uusi tietoturvariski

Työntekijöiden tekoälyn käyttö on synnyttänyt yritysverkkoihin uudenlaisen tietoturvahaasteen. Verkossa liikkuu yhä enemmän AI-prompteja, autonomisten agenttien kutsuja ja MCP-yhteyksiä, jotka voivat sisältää lähdekoodia, liiketoimintatietoa tai muuta arkaluonteista aineistoa. Perinteiset palomuurit eivät ole osanneet tunnistaa tällaista liikennettä.

Sulautettu linux kertoo itse, mistä se koostuu

Saksalainen Sysgo on julkaissut ELinOS 8 -käyttöjärjestelmän, joka kertoo automaattisesti, mistä sulautetun laitteen ohjelmisto on rakennettu. Uuden version kärki on jokaisessa käännöksessä syntyvä ohjelmiston tuoteseloste eli SBOM.

TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Varateho voi pahentaa datakeskuksen lämpöongelmaa

ETN - Technical articleTekoälypalvelinten kasvava tehotiheys tekee datakeskusten varmistamisesta aiempaa monimutkaisempaa. Ylimääräiset teholähteet voivat parantaa käyttövarmuutta, mutta samalla ne lisäävät lämpökuormaa ja häiritsevät ilmavirtoja. Siksi tehonsyöttö, varmennus ja jäähdytys on suunniteltava yhtenä kokonaisuutena.

Lue lisää...

OPINION

Agentit muuttavat PC:n jatkuvasti ajattelevaksi työkaluksi

Qualcomm Technologiesin tuotehallinnan päällikkö Mallika Gattala arvioi, että generatiivisen tekoälyn seuraava suuri harppaus on agenttipohjainen tekoäly. Hänen mukaansa PC on nousemassa keskeiseksi alustaksi, jossa tekoäly ei enää pelkästään vastaa kysymyksiin, vaan työskentelee jatkuvasti käyttäjän rinnalla.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • 230-kerroksinen NAND yltää jo 4,8 gigabittiin sekunnissa
  • Yksi kehitysympäristö tukee jo puolta maailman mikro-ohjaimista
  • IoT-laite vaihtaa nyt kännykkäverkosta satelliittiin
  • Älypuhelimen video muuttuu 3D-malliksi minuutissa
  • AI-agentti ottaa piirilevyn suunnittelun haltuun

NEW PRODUCTS

  • Bluetooth haastaa UWB:n etäisyysmittauksessa
  • 6 watin DC/DC-muunnin mahtuu tuuman koteloon
  • Lisäkortilla 10 megabitin 4G-yhteys IoT-laitteisiin
  • Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa
  • Murata kutisti 100 voltin autokondensaattorin 0805-kokoon
 
 

Section Tapet