Speichermedien Wie sicher sind die Daten auf einer Compact-Flash-Karte

Compact-Flash-Karten (CF) werden auf vielfältige Weise genutzt: als Bildspeicher im Fotoapparat oder in einer industriellen Umgebung als Festplattenersatz mit sicherheitsrelevanten Daten. Dem Anwender bleibt jedoch verborgen, inwieweit die Karte selbst die Daten sicher handhabt. Hier können Überwachungstools Auskunft geben.

Anbieter zum Thema

ACTRON AG

MicroConsult Academy GmbH

Eurocircuits GmbH

MSC Technologies GmbH

Das FMDT-Tool (Flash Memory Diagnostic Tool) von MSC übernimmt die Überwachungsfunktion der Karte und zwar parallel zum Betrieb der eigentlichen Applikation. Das Überwachungstool protokolliert die Nutzung der CF-Karte, misst qualitätsrelevante Betriebsparameter, errechnet als Hauptaussage zyklisch die Lebensdauer der CF-Karte unter den jeweiligen spezifischen Betriebsbedingungen und alarmiert den Anwender rechtzeitig vor Überschreiten der Lebensdauer.

Jede Speicherzelle wird mit der Zeit unsicher

Speichermedien, die auf Flash-Bausteinen basieren, sind gewissen physikalischen Gegebenheiten und prinzipiellen Effekten unterworfen, die allesamt eine Art Abnutzung der Speicherzellen und damit der CF-Karte zu Folge haben.

Einige davon sind der prinzipielle Aufbau der Flash-Zellen, die Flash-Technologie (SLC – Single Level Cell oder MLC - Multi Level Cell), Herstellungsprozesse, Umgebungsbedingungen wie Temperatur oder Betriebsspannung, aber auch die Art und Weise der Benutzung der CF-Karten durch die Anwenderapplikation, Datenmengen, Dateigrößen, Häufigkeit von Lese- und Schreibvorgängen usw.

Dies führt über die Zeit unweigerlich zu einer Abnutzung (wearout) der Speicherzellen und damit zu einer begrenzten Lebensdauer der CF-Karte. Verschiedene Mechanismen wie Wearleveling, Spare-Block- und Bad-Block-Management sowie ECC-Algorithmen der CF-Karten-Firmware verlängern zwar erheblich die Lebensdauer, können aber ein End-Of-Life nicht prinzipiell verhindern.

Das FMDT-Tool von MSC berechnet die Lebensdauer einer CF-Karte

Hauptsächlich der industrielle Anwender möchte deshalb eine Aussage des CF-Kartenherstellers über die minimale zuverlässige Lebensdauer des Speichermediums in der jeweiligen speziellen Anwendung. Quantitativ mit den oben erwähnten vielfältigen Abhängigkeiten kann diese Aussage so zunächst einmal nicht getroffen werden.

Um trotzdem eine konkrete Aussage zu einer möglichen Lebensdauer angeben zu können, hat MSC das FMDT-Tool für die neue CF-Kartengeneration STAR-CPI entwickelt. Dieses Tool ermöglicht eine schnelle Auswertung der die Karte spezifizierenden Daten z.B. aus dem sogenannten Identify-Device-Block oder die Auswertung der S.M.A.R.T.-Daten (Self-Monitoring, Analysis and Reporting-Technology), ähnlich wie sie von Festplatten her bekannt sind.

Die Hauptfunktion besteht aber in der automatischen Abschätzung der Lebensdauer der CF-Karte unter Berücksichtigung vorgegebener Bedingungen der jeweiligen kundenspezifischen Applikation.

Zur Funktionsweise des FMDT-Tools

Das FMDT-Tool besteht aus einem Windows-Hintergrunddienst (FMDT-Service), der beim Systemstart automatisch aktiviert wird und die Daten zur Lebensdauerberechnung erzeugt. Eine grafische Benutzeroberfläche (FMDT-Applikation) steht zur Bedienung, Darstellung und Interpretation dieser Daten bereit.

Die Kommunikation erfolgt hierbei über DCOM (Distributed Component Object Model). Der Hintergrunddienst sammelt zeitgesteuert die notwendigen Daten und legt diese an einem frei konfigurierbaren Platz, auf einer Festplatte oder einer CF-Karte ab.

Das FMTD-Tool läuft unter Windows XP SP2 oder Windows 2000. Es erfordert einen freien Festplattenspeicher von 100 MB und mindestens 256 MB RAM. Die Bildschirmauflösung muss zumindest 800 x 600 Pixel betragen. Erforderlich sind zudem Compact Flash-Karten der MSC Vertriebs GmbH/TRS aus der STAR-CPI-Familie.

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