NAND-Flash-Speicher

Of het nu een ssd, USB-stick, geheugenkaart of smartphone is: tegenwoordig zit bijna overal hetzelfde type geheugen in – NAND-flash. Het is snel, robuust en zuinig. Voor veilig wissen heeft het echter eigenaardigheden die u moet kennen. Dit artikel legt de opbouw en de gevolgen voor het uit gebruik nemen van IT uit.

Opbouw en werking

Flashgeheugen werd in de jaren tachtig in Japan ontwikkeld. De NAND-bouwwijze is genoemd naar de schakeling van de cellen, die lijkt op een logische NAND-poort. Zij maakt een hoge opslagdichtheid tegen lage kosten mogelijk. Daarom heeft NAND zich voor massaopslag doorgezet.

De cellen zijn georganiseerd in pagina's (pages) en blokken. Lezen en schrijven gebeurt pagina voor pagina, wissen alleen voor hele blokken. Een beschreven pagina kan niet zomaar worden overschreven. De controller schrijft gewijzigde gegevens daarom naar een nieuwe plek en markeert de oude als ongeldig. Een toewijzingstabel, de Flash Translation Layer, houdt bij waar welke gegevens fysiek staan.

Celtype	Bits per cel	Typische eigenschap
SLC (Single-Level Cell)	1	Zeer duurzaam, duur, vooral in gespecialiseerde toepassingen
MLC (Multi-Level Cell)	2	Goed compromis tussen duurzaamheid en prijs
TLC (Triple-Level Cell)	3	Tegenwoordig wijdverbreid in ssd's
QLC (Quad-Level Cell)	4	Hoge capaciteit, lagere schrijfduurzaamheid

Moderne chips stapelen veel celniveaus op elkaar (3D-NAND). Elke cel verdraagt slechts een beperkt aantal schrijf- en wiscycli. Zodat ze gelijkmatig verouderen, verdeelt de controller de schrijfbewerkingen (Wear leveling) en houdt reserveblokken achter de hand (Over-provisioning).

Waar NAND-flash in zit

Typische toepassingen zijn ssd's in laptops en servers, USB-sticks en geheugenkaarten, smartphones en tablets, en ook vastgesoldeerd geheugen zoals eMMC in goedkope laptops, thin clients en embedded apparaten. Ook in printers, netwerkapparaten en voertuigen is NAND-flash ingebouwd.

Waar u op moet letten bij het afvoeren

• Overschrijven volstaat niet altijd: Omdat de controller gegevens herverdeelt, kunnen oude kopieën in reserveblokken staan die het besturingssysteem niet ziet.
• Passende wismethoden: Veilig zijn opdrachten die in de schijf zelf werken, zoals Sanitize of cryptografische wissing, gecombineerd met een controle van het resultaat.
• Vernietiging alleen fijn genoeg: Flashchips zijn klein en slaan veel op. DIN 66399 deelt ze in bij materiaalklasse E, met aanzienlijk kleinere deeltjes dan bij harde schijven.
• Vast ingebouwd geheugen: eMMC of vastgesoldeerde ssd's kunnen niet worden uitgebouwd. Ze worden in het apparaat gewist of samen met het apparaat vernietigd.

Welke methoden geschikt zijn voor ssd's, laat onze gids zien Harde schijven en ssd's veilig wissen.

Relatie met Second IT

Second IT wist ssd's, hdd's en mobiele apparaten met Blancco en documenteert elke wissing in een digitaal ondertekend wiscertificaat per apparaat. Gegevensdragers die niet veilig kunnen worden gewist, worden in eigen huis vernietigd volgens DIN 66399. Bij de goederenontvangst worden alle apparaten op opslagmedia gecontroleerd – ook op vergeten USB-sticks en geheugenkaarten. Meer over de gecertificeerde gegevensvernietiging.

Veelgestelde vragen over NAND-flash

Wat is het verschil tussen flashgeheugen en een harde schijf?

Een harde schijf slaat gegevens magnetisch op draaiende platen op. Flashgeheugen slaat ze elektrisch op in halfgeleidercellen, zonder bewegende delen. Dat maakt het sneller en robuuster, maar verandert de manier waarop gegevens moeten worden gewist.

Verliest flashgeheugen zijn gegevens zonder stroom?

Nee, NAND-flash is niet-vluchtig. De lading blijft lang behouden. Over zeer lange perioden zonder stroom kan ze echter afnemen, vooral bij sterk versleten cellen. Als wismethode is dat niet geschikt.

Kunnen gegevens van een gewiste USB-stick worden hersteld?

Na een eenvoudig verwijderen of snelformatteren vaak wel. Pas een geschikte wismethode met verificatie of een vernietiging volgens DIN 66399 maakt de gegevens blijvend onleesbaar.

Wat is het verschil tussen SLC, MLC, TLC en QLC?

De afkortingen geven de bits per cel aan: SLC slaat er 1 op, MLC 2, TLC 3 en QLC 4. SLC is zeer duurzaam maar duur. TLC is wijdverbreid in ssd's. QLC biedt hoge capaciteit bij lagere schrijfduurzaamheid.

Waarom kan flashgeheugen niet zomaar worden overschreven?

Flash wordt pagina voor pagina beschreven, maar alleen blokgewijs gewist. De controller schrijft gewijzigde gegevens naar een nieuwe plek en markeert de oude als ongeldig. Oude kopieën kunnen in reserveblokken staan die het besturingssysteem niet ziet.