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Neue Anforderungen aus dem "Consumer Umfeld" steigern die Komplexität von eingebetteten Systemen immer weiter, hinzu kommt ein überhitzter Bauteilemarkt.

In diesem White Paper stellen wir Ihnen drei Wege vor, die zu einer erfolgreichen und robusten Embedded-Plattform führen.

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19.11.2018 | Fachthema

Demente Speicher

Verwendete Tags:
Elektronik
Embedded System
Hardware
Speicher

Demente Speicher

Unterschiede zwischen IT-Welt und Embedded System

Computersysteme benötigen bekanntermaßen Speicher, um darin Programme und Daten ablegen zu können. Das ist bei Embedded Systemen nicht anders. Die Anforderungen unterscheiden sich allerdings wesentlich zur IT-Welt.

 

Beispiel: Stromausfall

Nach einem Stromausfall soll ein Embedded System wieder geordnet starten und dabei wichtige Informationen nicht vergessen haben. Stromausfälle können jederzeit auftreten. Hinzu kommt, dass Embedded Systeme in der Regel nicht geordnet runtergefahren werden wie ein PC. Aus diesem Grund muss sichergestellt werden, dass alle Daten auch stromlos verfügbar sind.

 

Grundlegend unterscheidet man bei Computern zwischen Read-only-Memory (ROM) und Random-access-Memory (RAM). Wie der Name schon sagt, kann man aus dem ROM nur lesen. So ganz stimmt das heute nicht mehr, weil ROMs zumeist löschbar und wie­der­be­schreib­bar sind - allerdings mit etwas aufwändigeren Prozeduren, als es im laufenden Betrieb möglich ist.

Der entscheidende Faktor: Das ROM hält alle Daten auch ohne Strom, ein RAM vergisst alle Daten sofort, wenn der Strom weg ist.

 

Um Daten aus einer Anwendung auch bis nach dem nächsten Stromausfall abzuspeichern, bieten Hersteller von ROMs also unterschiedliche Technologien an, um diese doch beschreiben zu können. Eine der populärsten Technologien in Embedded Systemen sind Flash-ROMs. Manche dieser „Flashes“ können im Betrieb nur blockweise gelesen und beschrieben werden. Blockweise bedeutet, dass wenn auch nur ein Datenbit beschrieben werden soll, ein ganzer Block dafür verwendet wird. In typischen Flash-Speichern haben solche Blöcke eine Größe von mehreren Kilobyte. Desweiteren gibt es noch andere Flash-Technologien, die keinen blockweisen Zugriff benötigen, dafür aber insgesamt weniger Speicherkapazität aufweisen.

Eine weitere Eigenschaft von Flash-Speichern ist die begrenzte Anzahl an Schreibzyklen. Technologiebedingt ist es nicht möglich, die Speicherzellen unendlich oft zu beschreiben. Das heißt, eine Zelle kann nach mehreren Scheibzyklen kaputt sein. Der Speicher merkt sich dann dort keine neuen Daten mehr.

 

Das klingt alles sehr kompliziert - ist es auch. Als Anwender muss man sich allerdings um diese Einschränkungen nicht im Detail kümmern. In den Speicherchips, Softwaretreibern und Betriebssystemen sind Mechanismen implementiert, die das blockweise Lesen- und Schreiben, die Menge der Schreibzyklen auf einzelne Zellen als auch das Markieren kaputter Speicherzellen managen.

Beim Auslegen des Speichers für ein Embedded System müssen Sie als Entwickler allerdings wissen, dass es oben genannte Einschränkungen gibt. Wenn Sie nicht sicher sind, welche Auswirkungen diese Einschränkungen auf Ihre Entwicklung haben können, stehen Ihnen unsere Experten jederzeit zur Verfügung. Nur so stellen Sie sicher, dass Ihr Gerät langfristig robust funktioniert und der Speicher nicht an Demenz leidet.

 

 

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