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隨著蒸汽機、電氣化和電腦的引進，連接、大數據分析和工業互聯網的應用，一般被稱作是第四次工業革命，或者說是工業4.0。

隨著工業領域中越來越多的連接裝置的出現，要求具有高可靠性的通訊產品，以實現對公用和私有網絡的整合。這就使得對工業存儲的需求與日俱增，尤其是在工業物聯網網關中。

在工業領域，工業5G物聯網網關匯集了很多不同的連接裝置，例如傳感器，執行器和自動機器。該系統把資料打包為一種適用于5G無線接口的格式，并在5G網絡上接收到的數據進行反向處理。

為滿足這些行業應用的要求，工業5G物聯網網關必須符合5G網絡自身的服務級別規格（SLS）。這就意味著，網關不僅要能夠與移動通信網絡的容量相適應，而且要能夠與之相適應。他們也需要在嚴酷的環境中工作，比如室外，以及極端的溫度。

所以，在整個系統中，各個部件都要進行合理的選擇和設計，以達到可靠性和壽命的需要。這包括機電元件，電源，半導體元件，特別是重要的工作編碼和資料。

使用壽命要求

在很多工業中，系統的更新率是以數十年為單位的。計劃外的停機費用會很高，所以目前已安裝的網關需要連續使用數年，并且保證同樣的服務品質和可靠性。半導體廠商通過設計規則，功率分析，模擬和加速壽命試驗，對裝置的性能進行定量，并對環境因素的影響進行定量。這樣可以讓生產商在特定的情況下精確地確定其工作壽命。

熱工管理的重要性

在設計中，溫度是一個重要的設計問題。這會影響到晶體管的很多操作參數，其中也包括泄漏電流。當環境溫度由50℃至100℃時， NMOS晶體管的泄漏電流一般會增大10倍。這一點非常重要，因為當漏電流增大時，功率消耗也會隨之增大。所以，進行有效的地熱管理非常重要。

溫度過高還會顯著地降低設備的使用壽命。在 NAND閃存中，由于溫度和溫度的變化，會給電池帶來壓力，使其產生較大的誤差，進而縮短整個內存的使用壽命。當溫度上升時，快閃記憶體保存資料的能力會快速降低。提高20℃可以縮短10倍的數據保存時間。另一方面，由于溫度過低，很難精確地對電池上的特定電荷進行精確的編程。初始的錯誤速率和程序和擦除循環所需要的時間隨著溫度的變化而變化。

所有這些都是由于需要精確編程和讀出的電荷量更接近，所以在每個存儲器中存儲超過一個比特的多級單元（MLC）快閃存儲器裝置。因而，由于其可靠性較高，使用壽命較長，因而工業系統趨向于依靠單層單元（SLC）或偽 SLC （pSLC）。

閃存控制器能夠利用各種機制來管理由環境壓力引起的影響，并將其壽命最大化。比如，損耗平衡可以保證在 Flash內存中的每一塊上都能平均地寫入數據，這樣就不會出現任何塊提前失效的情況。在工業5G物聯網網關的存儲器單元中，可以使用復雜的糾錯碼來進行糾錯。通過追蹤所需修正的錯誤數目，控制器可以決定當記憶體區塊需要被覆寫來避免可能的資料遺失。最后，它還能提前警告裝置是否能夠達到它的使用年限。

為滿足應用程式效能與環境需求而優化的 Flash控制器，是建立高品質儲存系統以達到特定工作生命周期的關鍵。