Flash-Haltbarkeit

Wie oft kann ich meine Flash-Karte beschreiben, bevor die Zellen kaputtgehen?

Wie viele Löschzyklen eine einzelne Flash-Zelle überlebt, ist nicht ganz einfach zu sagen. Die Hersteller von NAND-Flash-Chips - der für Speicherkarten verwendeten Flash-Sorte - geben zwischen 100 000 und 1 000 000 Zyklen an.

Allerdings spielt die Lebensdauer einer einzelnen Zelle für die der Karte nur eine sehr untergeordnete Rolle. Denn jeder Flash-Chip kümmert sich selbst darum, defekte Zellen auszublenden und die Daten umzulagern. Wie genau diese Algorithmen funktionieren, verraten die Hersteller nicht. Einige mögliche Verfahren wären jedoch: Häufig benutzte Adressen werden nach einer gewissen Anzahl von Schreibvorgängen einfach auf andere Blöcke umgeleitet. Bereiche, denen der Chip nicht mehr traut, kann er durch Reserveblöcke ersetzen. Sollten keine Reserveblöcke mehr verfügbar sein, kann er auch belegte Blöcke umsortieren. Noch raffiniertere Verfahren versuchen Löschzyklen dadurch zu vermei-den, dass sie die Daten vor dem Schreiben invertieren.

Die erfreuliche Schlussfolgerung des Ganzen ist, dass im Alltag selbst bei sehr vielen Schreibzyklen kaum Gefahr von Datenverlust besteht - sofern man die Karte nicht verliert, in eine Pfütze wirft oder mit dem Fuß darauf tritt. Im c't-Labor konnten wir ein und dieselbe logische Adresse auf einem USB-Stick mehr als 16 Millionen Mal überschreiben. Ob die Daten auf der Flash-Karte auch zehn Jahre erhalten bleiben, wie es die Hersteller versprechen, können wir natürlich erst im Jahr 2016 prüfen. Dann gibt es aber sicher schon längst viel größere, schnellere und coolere Speichermedien. (boi/(bbe)

Warum kommt es überhaupt vor, dass Flash-Zellen kaputtgehen?

Eine Flash-Zelle speichert die Information in Form von Ladungsträgern auf dem Floating Gate. Die Oxidschicht, die es einhüllt, sorgt dafür, dass die Ladungsträger nicht abfließen. Bei jedem Löschvorgang müssen die Ladungsträger die Oxidschicht durchtunneln. Dafür sind hohe Spannungen nötig. Jeder Löschvorgang beschädigt die Oxidschicht ein klein wenig (Degradation). Irgendwann isoliert sie nicht mehr genug und die Ladungsträger bleiben nicht mehr auf dem Floating Gate gefangen. (boi/bbe) (bbe)