Hallo Oekel,
Des Weiteren kann ich die SSD nun in den Schrank legen und die
gerade auf dem Datenträger befindlichen Dateien sind auf
„ewig“ sicher und können erneut gelesen werden.
Das funktioniert sowieso nicht, nach 10-100 Jahren hat auch „gesunder“ FLASH-Speicher seine Daten verloren.
Fangen wir mal bei der Speichertechnik an:
http://de.wikipedia.org/wiki/Floating_Gate
Wie jetzt alle lesen konnten, basiert das Ganze auf quantenmechanischen Effekten und die Quantenmechanik macht vor allem statistische Aussagen und keine über z.B. ein einzelnes Elektron.
Noch ein kleines Bild, wie das gemeint ist:
Wenn wir einen Fischschwarm betrachten, können wir recht einfach feststellen mit welcher Geschwindigkeit sich dieser in ein bestimmte Richtung bewegt.
Daraus lassen sich aber keine Aussagen über die Bewegung eines einzelnen Fisches ableiten. Der kann zeitweise schneller oder langsamer als der Schwarm sein und sich auch zeitweise in eine ganz andere Richtung bewegen.
Elektronen verhalten sich auch so. Die Geschwindigkeit mit welcher sich der Elektronen-Schwarm bewegt nennen wir Spannung, ein einzelnes Elektron, kann aber zeitweise eine höhere oder niedrigere Spannung haben oder sogar eine andere Polarität, als die Wolke.
Einzelne Elektronen, welche einiges schneller sind als der Durchschnitt, nennt man „heisse Elektronen“, und wenn die Parameter stimmen, sind es auch diese welche durch die Isolationsschicht tunneln.
Und nun zu den praktischen Problemen.
Auch die Elektronenwolke auf dem Floating Gate enthält heisse Elektronen, dadurch hüpft, auch wenn der Baustein im Schrank liegt, ab und zu mal ein Elektron vom Floating Gate. Mit den Jahrzenten geht also die gespeicherte Information verloren.
Das Problem er Alterung der Speicherzellen, kommt hauptsächlich dadurch zu Stande, dass die heissen Elektronen, beim Tunneln, auch eine Ionenwanderung bewirken. Es werden also einzelne Atome aus dem Leiter in die Isolationsschicht eingeschleppt. Ganz am Ende dieses Prozesses bilden die Fremdatome dann einen Kurzschluss und die Speicherzelle ist ganz unbrauchbar.
Vorher wird die Zelle aber langsam schlechter, hauptsächlich hält sie die Daten nicht mehr so lange wie am Anfang.
Beim Beschreiben einer Speicherzelle, wird diese zuerst gelöscht und nachher wird das Floating Gate entsprechend geladen oder auch nicht. Löschen (entladen) muss man die Zelle, weil man nicht weiss wie viele Elektronen auf das Gate getunnelt sind, das passiert ja laufend, auch wenn der Speicher im Schrank liegt, dadurch hat man bekannte Anfangsbedingungen.
Ein Schreibvorgang besteht also aus 1 oder 2 Tunnelvorgängen, bei welchen jedes mal der Isolator verschlechtert wird.
In den 80er Jahren konnten EPROMs und EAROMs etwa 100 mal beschrieben werden, bis sie kaputt waren.
Die ersten FLASH-Speicher konnten dann um die 10’000 Zyklen überleben, heute liegt man im Bereich von 100’000 bis 1’000’000 Zyklen.
Mal sehen, was in 10 Jahren möglich ist?
Der SSD-Controller verlängert nun die Lebensdauer der ganzen SSD indem die Zellen so verwaltet werden, dass möglichst alle gleichmässig abgenutzt werden.
Ein Problem ist dabei noch, dass heutiger FLASH-Speicher immer nur Blockweise gelöscht werden kann, meist sind die Blöcke 512 Byte bis einige KByte gross. Die Blockgrösse hat einen grossen Einfluss auf die benötigte Chipfläche und somit auch direkt auf den Preis des Speichers.
So, ich hoffe, das jetzt auch die letzten Klarheiten beseitigt sind 
MfG Peter(TOO)
