SLC / pSLC SD-Karten ?

[tobiasbecker]

Hallo,

im Rahmen von Loxone Miniserver und MyPV ACThor habe ich mich etwas mit dem Langzeitbetrieb von SD-Karten beschäftigt. Beide sind umfangreich in Miet- und Gewerbeobjekten im Einsatz und loggen bei vielen Nutzern eine Menge.
Ich habe die openWB seit ca. 1 Monat aktiv im Einsatz mit 5 bzw. 6 openWB-Slave-LP und bin sehr beeindruckt von der grafischen Darstellung und Unterstützung beim Energiemanagement "out of the Box". Für die "Fehlersuche" im Gesamtenergiemanagement und die Einstellerei am Anfang ist das super hilfreich und ohne Aufwand nutzbar, tolle Sache!

Allerdings mache ich mir um die die Raspberrys in den openWBs etwas Sorgen, genauer deren microSD-Karte.
Überlegungen:
1a) Das historische Logging (Logging > Graph > Langzeit) findet wohl in 10s Watt-Raster statt, sodass hier (ggf. optimiert) einige Werte geschrieben werden. Beim "Reinscrollen" finde ich jedoch maximal Minutenwerte, was aber ja auch noch eine ganze Menge wäre.
1b) Das historische Logging (Logging > Graph > Tag) liest den absoluten Zählerstand alle 5min aus und bildet dadurch den Mittelwert über 5min.
Zu 1a und b siehe auch Thread sowie diese Aussage von openWB:

Da der Tagesgraph mit den Differenzen des Zählerstandes arbeitet ist das genauer. Es ist nur ein Mittelwert über 5 Minuten.
Jeder Punkt im Langzeit ist nur eine Momentaufnahme.
Wäre hier zwischen 2 Datenpunkten ein Peak von 100kW (Theorie) würde das garnicht ersichtlich sein.

Quelle

1c) Die Live-Ansicht ist aus Sicht der SD-Karte kein Problem, da nur im RAM vorgehalten (siehe Post hier).

2) die Wallboxen hängen alle in freistehenden Fertiggaragen, eine auch an einem Draußen-Stellplatz, sie sind also (NRW) im Jahresverlauf deutlichen Minusgraden ausgesetzt. Dieser Thread legt nahe, dass es da ggf. Probleme geben kann. Die würde ich im Sinne eine möglichst hohen Betriebssicherheit gerne vermeiden.

Ergänzt: siehe dazu auch aus dem openWB-Forum SD Karte - Langzeit Haltbarkeit ?

Es gibt im Loxoneforum eine schöne Diskussion dazu. pSLC oder SLC scheint da eine Variante, da technisch oder virtuell nur noch ein Spannungswert pro Bit gespeichert wird, und nicht in den Abstufungen der Spannung noch weitere Bits. Allerdings liest beispielsweise der Loxone Miniserver davon auch nur beim Booten und betreibt danach alles aus dem RAM, es werden also nur die Statistiken tatsächlich geschrieben. Ähnlich auch beim AC Thor. Bei einem Raspi-Linux erfolgt der Betrieb ja ggf. nicht komplett im RAM (?). Geht mir um die ggf. langsamere Zugriffsgeschwindigkeit / IOPS bei pSLC / SLC.
Grundsätzlich zu SLC / MLC / TLC etc. bei NAND: Kingston Blog.


Frage an andere User und ggf. openWB:
- läuft der Raspi in der OpenWB komplett im RAM, und es werden nur die Statistiken / Logs / Settings bei Änderungen geschrieben? (entsprechend wenig Nutzung der SD-Karte durch das OS)
- Gibt es von eurer Seite konkrete Erfahrungen mit SLC / pSLC, und kann man ggf. eine entsprechende Karte von euch bestellen / zur Verfügung stellen? Alternativ könnte ich auch 1:1 clonen. Sind alles fertige openWBs mit Garantie, Support usw., daher die Frage.
- Welche microSDs verbaut ihr in den openWBs bzw. mit welcher NAND Typ?

Ich habe für weitere Test

• SLC von ATP für ca. 82 EUR netto / 8 Wochen Lieferzeit

• und pSLC von Swissbit für ca. 23 EUR netto / 14 Wochen Lieferzeit

bestellt. Wenn die openWB hier entsprechend nur im RAM agiert und im Prinzip nur eine Handvoll Werte optimiert alle 5min auf die SD-Karte schreibt, sollten pSLC hier auch bei erhöhter Schreibaktivität / Langzeitbetrachtung ausreichen (ähnlich dem ACThor).


Danke,
Tobias

[Becker]

ich habe neben openwb noch mehrere RPi im Einsatz u.a. für VenusOS (Victron), dafür habe ich mir Kingston Industrial 8GB geholt (pSLC).
14,30€ SDCIT2.

Kingstons industrielle microSD Karte ist so konzipiert und getestet, dass sie den anspruchsvollsten Umweltfaktoren standhält. Mit einer Betriebstemperatur von -40 bis 85°C arbeitet sie auch bei extremer Wüstenhitze und bis unter den Gefrierpunkt ganz normal. Die Karte nutzt den branchenführenden pSLC-Modus und bietet so Spitzenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 100MB/s1. Sie ist für bis zu 1920 TBW2 mit 30.000 P/E-Zyklen ausgelegt und verfügt über ein integriertes Funktionsset, das speziell auf Lebensdauer, Leistung und industrielle Anforderungen zugeschnitten ist. Kingstons industrielle microSD wird mit einem UHS-I SD-Adapter geliefert und ist in Kapazitäten von 8GB–64GB erhältlich.
• Bad-Block-Management
• Starke ECC-Engine
• Stromausfallschutz:
• Wear-Leveling
• Auto-Refresh Leseverteilungsschutz
• Dynamische Datenaktualisierung
• SiP – System in Package
• Garbage Collection
• Zustandsüberwachung

Gibts aber auch von Samsung / SanDisk meine ich.

Falls meine openWB SD Karte kaputt gehen sollte, bekommt sie diese ebenfalls.
Dort ist übrigens eine einfache SanDisk Micro SD verbaut.

[Gero]

läuft der Raspi in der OpenWB komplett im RAM, und es werden nur die Statistiken / Logs / Settings bei Änderungen geschrieben? (entsprechend wenig Nutzung der SD-Karte durch das OS)

Die openWB nutzt aus diesem Grund eine Ramdisk, in der alle sich schnell verändernden Werte geloggt werden, auch die Logs. http://wallbox.fritz.box/openWB/ramdisk/ Darüber hinaus liegen die ganzen Werte für Graphen im mosquitto, der glaube ich auch so konfiguriert ist, dass er nix auf die Platte schreibt sondern alles im RAM hält. (Einen Reboot überleben die Graphen, erst ausschalten des raspi erzwingt ein erneutes Datenpunktesammeln zur Graphenanzeige) Bleiben da nur noch irgendwelche Konfigurationsänderungen, die sicherlich besser direkt auf der SD-Karte aufgehoben sind als im RAM.

[tobiasbecker]

schöner Tipp mit den Kingston Industrials, vor allem lieferbar...

@Gero: Ramdisk klingt gut, nur wann werden denn die Statistiken mal auf die SD-Karte geschrieben / sind "geschützt" vor einem Stromausfall?
Der MID-geeichte Stromzähler wird einfach neu / aktuell ausgelesen, das sollte also kein Problem sein. Aber wie viele Minuten / Stunden / Tage verliere ich bei einem schnöden Stromausfall / harten Ausschalten der openWB? (wenn die Statistiken erstmal "nur" in der Ramdisk und nicht auf der SD-Karte liegen)?

[Gero]

Die Statistiken werden um 0:00 für die Tageswerte kumuliert und da ziemlich sicher auf die SD-Karte gelegt. Wie die Intervalle unter Tag sind, kann ich nicht sagen.

Gegen Stromausfall helfen billige pass-through Powerbanks. Ist quasi eine USV „für Arme“, die nur den Raspi am Leben erhält.

[hhoefling]

Wer weiter die Schreibzugriffe minimieren möchte müss sich um das raspberry-OS kümmern.
Das schreibt noch einiges periodisch au die SD.
Zumindest die OS-Log's sollten dann alle ausgemacht werden.
Gibt massenhaft Infos im Netzt zu dem Thema.

Und die zentrale Log-Datei "...ramdisk\openWB.log" ist nur ein
Link auf das "richtige" Log-Verzeichniss in /var/log
Also die "openWB.log" sollte einen Stromausfall überleben.
(nicht probiert)

[aiole]

Ich setze für intensives Testing (inkl. Stressprocedere) auf Swissbit-pSLC (früher SLC). Die Teile kosten für 16GB um die 35,- Eur.
Dennoch muss ich sagen, dass SD-Card-Probleme eher bei Leuten auftritt, die ihre Maschinen häufig (oder immer) "hart" abschalten. Wer über "System" sauber shutdown verwendet, wird lange Freude haben.

[tobiasbecker]

Für die anekdotische Statistik: openWB ein paar Wochen als "nur Ladepunkt" in Fertiggarage in Betrieb (also praktisch Außentemperatur), im Herbst 22 installiert (bei mäßigen, nicht heißen Temperaturen).
PHEV läd ca. 1 Woche alle 1-2 Tage, dann geht der Switchport down, 5min später sagt die Hausautomation "kriege keine Werte mehr".
Notladen mit 1ph 3,6 kW geht weiterhin einwandfrei, dank des separaten Ladecontrollers.

Ausführliche Beschreibung inkl. Logs von Master-WB und Switch an den Support geschickt, man bat mich darum die oWB einzusenden. Auf meinen Vorschlag, erstmal eine neue SD-Karte zu ersetzen, wurde eingegangen, und läuft wieder.
Ersatz vom Support war eine Sandisk 32 GB, wird aber nur als 16 GB angezeigt. Die defekte war eine Kioxia Exceria 16 GB. Macht auch am Rechner keinen Mux (wird im Festplattendienstprogramm mit "Alle Volumes anzeigen" nicht angezeigt).

Spiele mit dem Gedanken, alle SD-Karten jeweils 1:1 zu klonen und gegen die Swissbit pSLC 16 GB zu ersetzen.
Evt. im Zuge des 2.x Updates in einigen Monaten..

[sceph]

Bedenke, dass Du das Image nicht 1:1 auf eine andere SD-Karte übertragen kannst, da sich die Größen auch bei gleicher nomineller Kapazität minimal unterscheiden. Ich habe das Problem mit dem ApplePiBaker gelöst. Der kann auch ein Image der 16 GB Karte auf eine 32 GB Karte spielen und an die andere Größe anpassen. Im Gegensatz zu normalen 32ern ist eine Swissbit relativ teuer und dann hättest Du im Fall des Falles ja sowohl Backup (hoffentlich) als auch ein Image auf einer Ersatzkarte.

[derNeueDet]

Risiko ist nur, wenn die Ziel Karte kleiner ist als die Quelle, dann geht es schief. Manchmal braucht man etwas Glück dazu .
Ich hab meine Images auch für andere Raspis alle auf einem Raspi mit einer SSD dran. Mit dd lässt sich das dann recht zügig auf eine neue Karte braten.

Aber es gibt auch Programme/Scripte, um aus einem Image den freien Platz zu entfernen, und das Filesystem entsprechen anzupassen. Damit lässt sich dann auch ein zu großes Image auf eine (etwas) kleinere SD Karte bringen.

VG
Det