工业系统中5G网关存储是设计中必须考虑的关键问题之一

为系统任务配置文件优化而指定的AD538BD闪存控制器的安全可靠存储对于实现指定的性能和使用寿命非常重要。NAND在闪存的情况下，高温和温度的变化会对电池造成压力，导致错误率更高，从而缩短存储系统的整体使用寿命。闪光控制器可以使用各种机制来管理环境应力的影响，并最大限度地延长使用寿命。

随着越来越多的数字技术被用来实现系统之间的自动化和通信，制造和生产正在发生革命性的变化。实时数据访问可以更有效地利用资源和预防性维护，从而最大限度地缩短停机时间，延长设备的使用寿命。

引入蒸汽机、电气化和计算后，连接、大数据分析、工业物联网（IIoT）应用通常称为第四次工业革命，即工业革命4.0。

工业应用中连接设备数量的增长需要高度可靠的通信产品来集成公共和特殊网络。这反过来又导致了对工业存储的需求增加，特别是当它被应用于工业物联网网关时。

5G市场成长

到2023年，在越来越多的应用中，可能会有超过40亿台机器（M2M）连接。这包括车辆中的导航系统、物流中的资产跟踪、可穿戴测患者生命体征的可穿戴医疗部件和工业制造。

预计越来越多的通信基础设施将转向“独立”的5G网络；也就是说，他们不会依赖现有的4G/LTE基础设施。所以，未来的投资可能集中在5G新无线电（NR）基础设施，而不是遗留系统。

这将使5G更广泛的增强功能和新功能：更高的数据速率，非常低的延迟，改进的同步性和更高的可靠性。工业系统的开发人员希望使用这些功能来实现创新的新应用程序。

通往5G的门户

为了在工业环境中获得5G有必要构成工业物联网和5G在许多不同的网络内部设备之间建立一个接口。网关必须有5G性能传递到工业物联网网络。

在工业环境中5G网关聚合了各种协议，用于工厂中许多不同的连接设备（如传感器、执行器和自动化机械）。它将数据包装成适合5G无线电接口传输格式，从开始5G网络接收数据执行反向过程。

网关软件要求

5G网关需要运行大型复杂的软件。代码库将包括与传统设备接口所需的操作系统、网络层和协议。这意味着数百万行代码和数十个GB持久存储。只能使用。NAND只有闪存才能满足这一存储要求，NAND闪存本身也有系统级的要求。

为了提供这些工业应用所需的性能水平，需要满足网关需求和5G网络本身具有相同的服务水平和规范（SLS）。这意味着网关必须满足或超过蜂窝网络的功能，并满足连接工业系统的要求。它们还必须在恶劣的环境条件下运行，可能是室外的，并且通常在极端温度下运行。

因此，为了满足可靠性和使用寿命的要求，必须选择或设计系统中的每个部件。这包括机电部件、电源、半导体部件，特别是关键任务代码和数据的非易失性存储。

为系统任务配置文件优化而指定的闪存控制器的安全可靠存储对于实现指定的性能和使用寿命非常重要。存储系统必须满足网关和5G网络本身具有相同的性能标准。

使用寿命要求

几十年来，许多行业的系统更换率都很高。计划外停机的成本可能非常高，因此现在安装的网关必须继续运行，多年来提供相同的服务质量和可靠性。

半导体制造商使用设计规则、功耗分析、模拟和加速寿命测试来量化设备的行为以及环境因素将如何影响设备。这使得制造商能够在给定条件下准确指定使用寿命。

有些设备是为消费者设计和代表的。预计它们每天只能活动几个小时，并在正常室温下运行5年。这与工业部件大不相同，工业半导体通常有-40到85°C工作温度范围。

热管理的重要性

温度是设计中必须考虑的关键问题之一。它会影响晶体管在芯片中的许多工作参数，包括漏电。NMOS随着环境温度的降低，晶体管的泄漏电流通常为50°C增加到100°C并增加十倍。这一点很重要，因为功耗也会随着漏电流的增加而增加。所以，有效的热管理是非常重要的。

高温也会对设备的使用寿命产生很大的负面影响。NAND在闪存的情况下，高温和温度的变化会对电池造成压力，导致错误率更高，从而缩短存储系统的整体使用寿命。

随着温度的升高，闪存单元保留数据的能力迅速下降。增加20?C数据保留时间可以缩短10倍。另一方面，低温使得在电池上准确编程特定电荷水平变得更加困难。原始错误率、程序和擦除周期所需的时间会随着温度的变化而变化，方法复杂。

多级单元存储在每个存储单元中（MLC）对于闪存设备来说，所有这些都更糟糕，因为需要精确编程的电荷水平更接近读取。因此，工业系统倾向于依赖单级单元（SLC）或伪SLC（pSLC）由于存储器的可靠性更高，使用寿命更长。

闪光控制器可以使用各种机制来管理环境应力的影响，并最大限度地延长使用寿命。例如，磨损平衡可以确保数据被均匀地写入闪存中的每一块，这样就不会有过早不可用的数据。复杂的纠错码可以用来检测和纠正存储单元中的错误。通过跟踪要纠正的错误数量，控制器可以确定何时需要重写内存块，以避免任何潜在的数据丢失。最后，这也可以提供早期预警，以达到其使用寿命。

使用闪存控制器来优化应用程序的性能和环境要求，对于创建一个高质量的存储系统非常重要，这样才能达到指定的使用寿命。

结论

工业物联网的设计5G在网关中，性能、存储和安全配置文件需要尽可能接近5G网络。这就保证了系统作为一个整体，能够满足其端到端服务水平规范和新兴应用的要求。

为了满足工业应用程序的所有要求，必须选择合适的存储技术、供应商和供应链。特别是，您需要确认所选的存储系统(包括所使用的NAND 闪存设备)是否满足这些要求。

选择正确的NAND闪存控制器和固件将确保对内存技术的固有物理特性及其固有弱点的正确管理。这使得存储能够可靠地满足其任务配置文件。

Hyperstone具有丰富的经验，提供高性能、安全可靠的存储解决方案，随时准备讨论与创建工业网关相关的非易失性存储。

网关系统5G温度闪存控制器

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