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Wie Hersteller Bit Rot in 3D NAND verhindern

Marc Staimer erklärt, wie Hersteller von 3D NAND Bit Rot vermeiden, was bei der Flash-Technologie eine Herausforderung darstellt.

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Ein Bit Rot bei Flash-Medien ist anders als ein Bit Rot bei herkömmlichen Festplatten. Bit Rot auf Festplatten entsteht, wenn die magnetische Polarität eines Bits spontan durch elektromagnetische Strahlung verändert. Bit Rot in einer Flash-SSD passiert, wenn sich der Zustand der NAND-Zelle aufgrund von Elektronenverlust verändert.

Die Anzahl der Zustände einer Zelle steigt, ebenso das potenzielle Risiko eines Elektronenverlusts. SLC hat zwei Zustände: = und 1. MLC verfügt über vier Zustände: 00, 01, 11 und 10. Eine TLC hat acht Zustände: 000, 001, 010, 011, 100, 110, 101 und 111. Das bedeutet, dass ein Bit Rot am ehesten bei einem TLC-NAND-Flash-Drive auftritt.

Damit diese erhöhte Chance eines Bit Rots minimiert wird, nutzen Hersteller mehr und mehr Error Correction Codes (ECC). Natürlich muss der ECC eines TLC-Laufwerks sensibler reagieren als der ECC einer MLC oder SLC. Die Anbieter von TLC-Medien kennen dieses Problem und haben entsprechend sensible ECCs in ihren Produkten integriert.

Um festzustellen wie effizient ein 3D-NAND-TLC-Drive bei der Vermeidung von Bit Rots ist, muss man sich die Unrecoverable Bit Error Rate (UBER) ansehen, die der Hersteller angibt. Dabei muss man zudem beachten, dass sich TLCs in erster Linie für Lesezugriffe und nicht für Schreibprozesse eignet. Das Gleiche gilt übrigens für die Anwendungen, die so genannte „fat“ Nearline-HDDs nutzen.

Diese UBER liegt bei SATA-Festplatten bei 10 bis 15. SAS-HDDs verfügen über eine Rate von 10 bis 16. Bei 3D NAND TLCs wurden bislang noch keine UBER-Werte angegeben, aber es ist zu erwarten, dass sie mindestens den gleichen Wert haben oder höher sind als bei SATA- und SAS-Festplatten.

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Artikel wurde zuletzt im Februar 2016 aktualisiert

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