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Everything you don't want to know about flash memory / Tout ce que Vous ne voulez pas savoir sur la mémoire flash...

  • 1.  Everything you don't want to know about flash memory / Tout ce que Vous ne voulez pas savoir sur la mémoire flash...

    Posted 12-20-2022 19:21
    SSD, Flash memory usage, and more... / SSD, Memoire Flash et plus.

    Everything you don't want to know about flash memory / Tout ce que vous ne voulez pas savoir sur la mémoire flash...


    English is on the same page after the French...

    Tout ce que vous ne voulez pas savoir sur la mémoire flash...

    Cet article est pour Michel Langelier. suite à une discussion sur la mémoire flash, j'ai fait partie de l'équipe de développement de la première tablette à Brossard Québec, puis des ordinateurs ou appareils portables de qualité militaire.
    Michel parlait de tablettes reconditionnées et se plaignait que l'offre était limitée, j'étais d'accord avec lui et semble l'avoir surpris en déclarant que le cycle de vie des appareils à base de flash était limité par la technologie Flash utilisée. J'ai promis de partager avec lui quelques informations. Bien sûr, si vous êtes un ingénieur en électronique, vous en connaissez déjà la plupart. Et beaucoup s'appliquent également aux appareils IoT.

    La mémoire flash a un cycle de vie limité, dans une carte flash ou une clé USB, la durée de vie de 100 000 à 400 000 cycles d'une cellule flash est correcte, si vous enregistrez des photos ou des vidéos ; vous n'effacerez pas et ne réécrirez pas ce disque plus de 1000 fois au cours de sa vie.

    Mais si vous l'utilisez pour faire fonctionner un système d'exploitation, certaines zones sont modifiées plusieurs milliers de fois par minute comme la table d'allocation de fichiers (FAT) ; Si vous exécutez une analyse comparative du disque dur pour tester les performances d'un lecteur flash de dongle USB avec le système d'exploitation sur le lecteur, la plupart des lecteurs tomberont en panne en une semaine.

    Maintenant, si vous faites la même chose sur un disque dur SSD, le lecteur est généralement composé de mémoire flash, de RAM et d'un microcontrôleur. Le microcontrôleur fait tourner l'utilisation de blocs ou de cellules individuels et « étale » l'utilisation pour avoir une distribution d'utilisation optimale. En donnant à un SSD sa garantie de 3 à 5 ans, à la fin du cycle de vie la lecture fonctionnera toujours mais l'écriture ralentira et finira par s'arrêter.

    La tablette ou le téléphone portable utilisera une combinaison de flash et de RAM avec la même limitation. (c'est pourquoi acheter un téléphone et une tablette en reconditionnement sur 2-3 ans d'utilisation est une question très délicate ! (ils ne reconditionnent pas la mémoire Flash)

    Remarque (sujets distincts) : le lecteur flash et le disque dur standard n'aiment pas le froid en dessous de 0 degré centigrade. Soyez prudent lorsque vous laissez votre appareil dans une voiture à moins 10 et allumez-le immédiatement lorsque vous êtes au bureau. Laissez votre appareil se réchauffer
    (l'intérieur de l'appareil prend plus de temps à se réchauffer que la coque extérieure Lorsque j'ai conçu des ordinateurs et des tablettes de qualité militaire, nous avions un capteur thermique et un film chauffant flexible collés sur le disque dur ou le SSD, connectés à l'ordinateur et empêchant le démarrage de l'appareil jusqu'à ce qu'il soit sans danger pour le disque dur).
    10 minutes à température ambiante est le minimum de temps que j'attendrais en venant du froid. En dessous de ce moment, l'appareil démarre, mais le risque d'endommager le support d'un disque dur est plus élevé, pour un SSD, les problèmes de lecteur flash ne sont pas le support flash et le froid, il semble que cela fonctionne, mais, lorsque le lecteur et l'unité chauffent vers le haut, les données écrites à froid sont difficiles à lire, les données écrites à froid ne peuvent pas être lues à chaud, l'inverse est vrai Les données écrites à chaud ou au-dessus des spécifications du fabricant ne peuvent pas être lues à froid.

    La deuxième note concerne les disques SSD à l'intérieur des ordinateurs portables par rapport aux ordinateurs de bureau, car les ordinateurs portables dont la batterie interne s'arrête généralement proprement, et les disques SSD à l'intérieur d'un ordinateur portable n'ont généralement pas à survivre à une panne de courant comme un ordinateur de bureau sans alimentation de secours UPC.
    Ce petit détail peut faire une très grande différence, un lecteur flash SSD pour un ordinateur de bureau devrait avoir suffisamment de condensateurs en interne pour écrire la table d'allocation des blocs avant de la perdre. (et je ne parle pas du système d'exploitation FAT, qui peut corrompre l'OS sans endommager le disque) Si le contenu de la RAM du microcontrôleur est perdu avant d'être transcrit sur le flash le disque SSD peut être complètement corrompu (c'est pourquoi ces micro -les condensateurs sont très importants.)
    Cela s'appelle "SSD Power Loss Protection".

    Dernière remarque importante si vous achetez un ordinateur reconditionné : Globalement, si le SSD n'est pas alimenté pendant plusieurs années, il risque de perdre des données. Selon les recherches, un SSD peut conserver vos données pendant au moins 2 à 5 ans sans aucune alimentation électrique. Certains fabricants de SSD affirment également que le SSD peut enregistrer des données sans alimentation électrique régulière pendant environ 10 à 15 ans. Mon expérience personnelle est que de nombreuses "choses étranges" se produisent après 5 ans de stockage, et je soupçonne que les problèmes sont masqués par l'erreur de récupération implémentée dans le lecteur SSD et le matériel ou les logiciels environnants. Mon conseil : allumez votre lecteur flash ou votre appareil une fois par an, pendant quelques minutes, cela devrait suffire à rafraîchir la charge dans les cellules flash.

    N'hésitez pas à partager des commentaires ou à poser des questions, depuis plus de 25 ans, nous avons conçu des tablettes, des ordinateurs et des téléphones portables renforcés de qualité militaire, avec plusieurs radios privées et modules cellulaires, diffusant des vidéos en direct de 4Kb/s à 5G. Appareils utilisés par la sécurité publique, les services publics et les télécommunications.

    Aladin Pierre Gaston 1 (514) 585-1719
    2022-12-20

    -- English --


    Everything you don't want to know about flash memory...


    This article is for Michel Langelier. following a discussion on flash memory, I was part of the team developing the first tablet in Brossard Quebec, and then military-grade computers or portable devices.
    Michel was talking about refurbished tablets and complaining that there was a limited supply, I agreed with him and seems to have surprised him with a statement that the life cycle of the flash-based devices was limited by the Flash technology used. I promised to share with him some information. Of course, if you are an electronic engineer you will already know most of it. And a lot is also applicable to IoT devices.

    Flash memory has a limited life cycle, in a flash card or a USB Flash drive the 100000 to 400000 cycle life of a flash cell is fine, if you are recording pictures or videos; you will not erase and rewrite that drive over 1000 times in its life.

    But if you use it to operate an operating system, certain areas are modified several thousand times per minute like the File Allocation Table (FAT); If you run an HDD benchmark testing the performance of a USB dongle flash drive with the OS on the drive, most drives will fail within a week.

    Now, if you do the same on an SSD hard drive, the drive is usually composed of flash memory, RAM, and a microcontroller. The microcontroller rotates the usage of individual blocks or cells and "spreads" the usage to have an optimum usage distribution. Giving an SSD their 3 to 5 years warranty, at the end of the life cycle the read will always work but the write will slow down and eventually stop.

    The tablet or cell phone will use a combination of flash and RAM with the same limitation. (this is why buying a refurbishing phone and tablet over 2-3 years of usage is a very delicate question! (they don't refurbish the Flash memory)

    Note (separate topics): Flash drive and standard hard drive don't like the cold below 0 degrees centigrade. Be careful letting your device in a car at minus 10 and powering it right away when in the office. Let your device warmup
    (the inside of the device takes longer to warm up than the outer shell When I designed military-grade computers and tablets, we had a thermal sensor and a flexible film heater taped on the HDD or SSD, connected to the computer and preventing the boot of the unit until safe for the HDD).
    10 minutes at room temperature is the minimum of time I would wait When coming from the cold. Below that time the device boots, but the chance of damaging the media for an HDD is higher, for an SSD flashes drive issues are not the flash media and the cold, it looks like it works, but, when the drive and the unit warm up, the data written in a cold state are difficult to read, Data written in the cold cannot be read when it is warm, the opposite is true Data written in a warm state or above the manufacturer specification cannot be read in a colder state.

    The second Note is about SSD drives inside Notebooks vs Desktop because notebooks that their internal battery usually does a clean shutdown, and SSD drives inside a notebook don't usually have to survive a power failure like a desktop without UPC power backup.
    This small detail can make a very big difference, a SSD flash drive for a desktop should have enough capacitors internally to write the Block allocation table before losing it. (and I am not talking about the operation system FAT, which can corrupt the OS without damaging the drive) If the content of the microcontroller RAM is lost before being transcribed on the flash the SSD drive can be completely corrupted (this is why those micro-capacitors are very important.)
    It is called "SSD Power Loss Protection".

    Last note important if you buy a refurbished computer: Overall, if SSD is not getting power for several years, it may lose data. According to research, an SSD can retain your data for a minimum of 2-5 Years without any power supply. Some SSD manufacturers also claim that SSD can save data without a regular power supply for around 10 to 15 years. My personal experience is that many "weird things" happen after 5 years of storage, and I suspect problems are masked by the recovery error implemented in the SSD drive and the surrounding hardware or software. My advice power on your flash drive or device once a year, for a few minutes, it should be enough to refresh the load in the flash cells.

    Please Fell free to share comments or ask questions, for over 25 years we designed military-grade ruggedized tablets, computers, and cellular, with multiple private radios and cellular modules, broadcasting live video from 4Kb/s to 5G. Devices use by public safety, utilities, and Telecom.

    Aladin Pierre Gaston 1 (514) 585-1719
    2022-12-20

    ------------------------------
    Aladin Gaston
    CTO www.flexgroups.com
    AIoT Canada 5G "Ambassador"
    1( 514 )585-1719
    ------------------------------


  • 2.  RE: Everything you don't want to know about flash memory / Tout ce que Vous ne voulez pas savoir sur la mémoire flash...

    Posted 12-29-2022 17:39
    Following your comments, Yes rugged SSD exist and their specifications can be with an enhanced thermal range, from -40c to +85c, to accomplish this the internal microcontroller is trying to compensate for the thermal variation. Usually, that feature multiplies the cost of the device.
    However, select Brands that you trust and do not buy from companies that tell you they have run benchmarks, very often they run the benchmark test in the same range of temperatures. (when the problems only appear at an opposite range of the spectrum, like reading data at 55c when those Data were written at -35).
    Do your thermal testing to validate that your choice is working well. Failure to do so could be costly...
    -- FR--
    Suite à vos commentaires, oui des SSD robustes existent et leurs spécifications peuvent être avec une plage thermique améliorée, de -40c à +85c, pour ce faire, le microcontrôleur interne tente de compenser la variation thermique. Habituellement, cette fonctionnalité multiplie le coût de l'appareil.
    Cependant, sélectionnez des marques en lesquelles vous avez confiance et n'achetez pas auprès d'entreprises qui vous disent qu'elles ont effectué des tests de référence, très souvent elles effectuent le test de référence dans la même plage de températures. (lorsque les problèmes n'apparaissent qu'à une plage opposée du spectre, comme la lecture de données à 55c alors que ces données ont été écrites à -35).
    Faites vos tests thermiques pour valider que votre choix fonctionne bien.
    Ne pas le faire pourrait coûter cher...

    ------------------------------
    Aladin Gaston
    CTO
    Flex Group Laval (www.flexgroups.com)
    AIoT Canada 5G "Ambassador"
    1(514)585-1719
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