SMTP ( Simple Mail Transport Portocol ) dient dem austausch und der Versendung von eMails über das Internet.
Zuerst etwas geschichtliches. Die Vergangenheit der Protokolles ist natürlich eng verbunden mit der Geschichte der eMail selbst. Die eMail war eine der ersten Anwendungen des am MIT für die US Luftwaffe ( airforce ) entwickelten ARPANET welches ursprünglich entwickelt wurde um die für das Verteidigungsministerium forschenden US Universitäten miteinander zu verbinden. Ursprünglich gab es noch keine Standarts für den Transport von Daten, allerdings existierte bereits zu diesem Zeitpunkt das noch heute vorhandene Konzept des dezentralen Netzwerkes. Zu diesem Zeitpunkt gab es bereits das Programm SNDMSG, welches den Benutzern von Großrechnern ein Kommunikation ( vermutlich über die verstreut leigenden Terminals) ermöglichte und Protokoll CPYNET für die Übertragung von Dateien zwischen Computern. Es existierten auch bereits elektronische Mailboxen, allerdings waren darin nur Datein abgelegt, die eben nur von bestimmten Benutzern gelesen werden konnten.
Tomlinson änderte SNDMSG derart ab, dass es nun möglich war, dateien zu ergänzen. Die erste Anwendung dieser Kombination war eine Nachricht von Tomlinson an seine Kollegen, in der er Ende 1971 mitteilte, dass man nun Nachrichten übers Netzwerk senden konnte, indem man dem Benutzernamen des Adressaten das Zeichen @ und den Hostnamen des Computers anfügte.
Mittwoch, 25. Mai 2011
Dienstag, 24. Mai 2011
Flashspeicher Teil 5
Heute beschäftige ich mich mit dem NAND Flash.
Wie wir alle wissen bedeutet NAND, das die Technologie eine NAND Logik umsetzt. NAND und NOR sind beide vollständige Systeme zur Berechnung und in diesem fall besteht die serielle Anordnung der einzelnen Speicherzellen aus speziellen Metall - Oxid Feldeffekt Transistoren in NAND Gattern.
Es gibt vier Produzenten entsprechender Chips: Toshoba, Hynix und Samsung. Der Platzbedarf für eine Flash-Speicherzelle in NAND-Technik beträgt laut Toshiba nur etwa zwei fünftel der Fläche, die für eine Speicherzelle in NOR-Technik erforderlich ist. NAND-Flashspeicher arbeiten page- und blockorientiert. Das bedeutet, das dieinzelnen Speichersegmente als Blocks und Pages verwaltet werden. Mehrere Pages sind zu einem Block gruppiert. Pages können allerdings nur einmal beschrieben werden. Weitere Schreibvorgänge sind erst nach einem erneuten Löschen möglich.
Hier ein kleines Beispiel zur Verschaltung eines NAND-Gatters in einem binären Serienaddierer.
Quelle: Wikipedia
Bei Flash-Speichern im NAND Design kommt es sehr häufig vor, dass bereits zum Zeitpunkt der Auslieferung auf dem Träger einige Blöcke vorhanden sind, die einen Defekt aufweisen. Diese werden schon vom Hersteller durch Tests lokalisiert und als funktionsuntüchtig deklariert. Meistens wird sichergestellt, dass der erste Block eines Speicher- bausteins für eine bestimmte Anzahl von Schreibvorgängen funktionsfähig ist.
Bei NAND-Flash-Speichern besitzt jede "Page" eine fest zugeordnete "Spare Page". Hier werden unter anderem Bad-Block-Markierungen abgelegt oder bei fehlerfreien Blöcken Korrekturdaten für eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) abgelegt, um mögliche Lesefehler korrigieren zu können.
Vorteile
Wie wir alle wissen bedeutet NAND, das die Technologie eine NAND Logik umsetzt. NAND und NOR sind beide vollständige Systeme zur Berechnung und in diesem fall besteht die serielle Anordnung der einzelnen Speicherzellen aus speziellen Metall - Oxid Feldeffekt Transistoren in NAND Gattern.
Es gibt vier Produzenten entsprechender Chips: Toshoba, Hynix und Samsung. Der Platzbedarf für eine Flash-Speicherzelle in NAND-Technik beträgt laut Toshiba nur etwa zwei fünftel der Fläche, die für eine Speicherzelle in NOR-Technik erforderlich ist. NAND-Flashspeicher arbeiten page- und blockorientiert. Das bedeutet, das dieinzelnen Speichersegmente als Blocks und Pages verwaltet werden. Mehrere Pages sind zu einem Block gruppiert. Pages können allerdings nur einmal beschrieben werden. Weitere Schreibvorgänge sind erst nach einem erneuten Löschen möglich.
Hier ein kleines Beispiel zur Verschaltung eines NAND-Gatters in einem binären Serienaddierer.
Quelle: Wikipedia
Bei NAND-Flash-Speichern besitzt jede "Page" eine fest zugeordnete "Spare Page". Hier werden unter anderem Bad-Block-Markierungen abgelegt oder bei fehlerfreien Blöcken Korrekturdaten für eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) abgelegt, um mögliche Lesefehler korrigieren zu können.
Vorteile
- sehr geringer Preis
- hohe Schreib- und Lesegeschwindigkeiten
- niedrigere Leistungsaufnahme während Programmierung
- hohe Speicherkapazität
- geringe Anzahl an Signalleitungen ermöglicht eine kostengünstige Ankoppelung an Controllersysteme
- Busschnittstelle auf kommandobasis ermöglicht einen Einsatz mit größerer Speicherkapazität
- verglichen mit NOR-Speichern ist hoher Softwareaufwand nötig
- wegen der Zugriffsart können NAND-Speicher nicht direkt als Programmspeicher eingesetzt werden
- nach 100.000 bis 1.000.000 Schreib-Lösch-Zyklen ist der Speicher nicht mehr nutzbar
Mittwoch, 18. Mai 2011
Flashspeicher Teil 4
Jetzt zur Funktionsweise des Feldeffekttransistors:
Im Gegensatz zu den stromgesteuerten Bipolartransistoren sind Feldeffekttransistoren spannungsgesteuerte Schaltungselemente. Die Steuerung erfolgt über die Gate-Source-Spannung, welche zur Regulation des Kanalquerschnittes bzw. der Ladungsträgerdichte dient, d. h. des Halbleiter-Widerstands, um so die Stärke eines elektrischen Stromes zu schalten oder zu steuern.
Der Feldeffekttransistor kann fast leistungsfrei angesteuert werden und benötigt lediglich eine Steuerspannung. Dies gilt allerdings nur bei niedrigen Frequenzen, was bei schnellen Zugriffsraten natürlich problematisch wird.
Wenn nun das Gate mit Spannung angereichtert wird erhöht sich die anzahl frei beweglicher Elektronen in dem sonst nichtleitenden Halbleitermaterial. Der Wiederstand nimmt immer weiter ab. schließlich wird der Durchgang leitend.
Nun gegenüber dazu zur (etwas veränderten) Funktion des Flash-speicher EEPROMS:
Bei einem Flash-EEPROM-Speicher wird die Information in einer Speichereinheit in Form von elektrischen Ladungen auf einem "Floating-Gate" eines "Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistors" (MISFET) gespeichert. Die Ladungen beeinflussen, wie bei normalen MISFETs, die Ladungsträger im darunter liegenden Gebiet zwischen Source- und Drain-Kontakt, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des Feldeffekttransistors beeinflusst wird. Der Speichereffekt wird dabei durch eine logische 0 erzeugt. Gelöscht wird die Einheit indem eine Löschspannung angelegt wird. Ist diese Ausreichend hoch tritt der quantenmechanische "Tunneleffekt" in ausreichendet Häufigkeit auf, damit Elektronen den das Floating Gate isolierenden Isolator passieren können. Das Bauteil wird darauhin wieder leitend.
Der umgekehrte Effekt wird durch Anlegen der Umgekehrten Spannung hervorgerufen.
Die einzelnen MISFETS können so Informationen auf kleinstem Raum fast verlustfrei speichern.
Im Gegensatz zu den stromgesteuerten Bipolartransistoren sind Feldeffekttransistoren spannungsgesteuerte Schaltungselemente. Die Steuerung erfolgt über die Gate-Source-Spannung, welche zur Regulation des Kanalquerschnittes bzw. der Ladungsträgerdichte dient, d. h. des Halbleiter-Widerstands, um so die Stärke eines elektrischen Stromes zu schalten oder zu steuern.
Der Feldeffekttransistor kann fast leistungsfrei angesteuert werden und benötigt lediglich eine Steuerspannung. Dies gilt allerdings nur bei niedrigen Frequenzen, was bei schnellen Zugriffsraten natürlich problematisch wird.
Wenn nun das Gate mit Spannung angereichtert wird erhöht sich die anzahl frei beweglicher Elektronen in dem sonst nichtleitenden Halbleitermaterial. Der Wiederstand nimmt immer weiter ab. schließlich wird der Durchgang leitend.
Nun gegenüber dazu zur (etwas veränderten) Funktion des Flash-speicher EEPROMS:
Bei einem Flash-EEPROM-Speicher wird die Information in einer Speichereinheit in Form von elektrischen Ladungen auf einem "Floating-Gate" eines "Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistors" (MISFET) gespeichert. Die Ladungen beeinflussen, wie bei normalen MISFETs, die Ladungsträger im darunter liegenden Gebiet zwischen Source- und Drain-Kontakt, wodurch die elektrische Leitfähigkeit des Feldeffekttransistors beeinflusst wird. Der Speichereffekt wird dabei durch eine logische 0 erzeugt. Gelöscht wird die Einheit indem eine Löschspannung angelegt wird. Ist diese Ausreichend hoch tritt der quantenmechanische "Tunneleffekt" in ausreichendet Häufigkeit auf, damit Elektronen den das Floating Gate isolierenden Isolator passieren können. Das Bauteil wird darauhin wieder leitend.
Der umgekehrte Effekt wird durch Anlegen der Umgekehrten Spannung hervorgerufen.
Die einzelnen MISFETS können so Informationen auf kleinstem Raum fast verlustfrei speichern.
Flashspeicher Teil 3
Weiter geht es heute mit dem Feldeffekttransistor. Hier eine schematishe Darsetllung ( Quelle Wikipedia)
Hier kann man die verschieden dotierten Halbleitermetalle erkennen. Im Falle dieses MOSFET ( Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor ) Sind in eine postitiv dotierte Schicht die zwei negativ dotierte eingelassen. Es gibt auch Varianten, bei denen es genau umgekehrt gahandhabt wird. Über die Dotierung von Metallen und den dadurch entstehenden Halbleiter-Eigenschaften werde ich ebenfalls noch einen Blogeintrag machen. Nun aber zuerst zurück zu diesem winzigen Bauteil.
Hier ein bild eines klassischen Einzelbauteils. ein Transistor, wir man ihn auf vielen Platinen findet:
Im vergleich dazu ist ein Feldeffekt-Transistor unglaublich winzig. Feldeffekttransistoren treten also auch nicht einzeln, sondern in Gattern auf "Platinen" sogenannten "Wavern" auf und sind elemente dieses Bauteils. Entweder von Integrated Circuits oder von Prozessoren. Eine einzelne transistoreinheit ist dabei mit blossem Auge nicht zu erkennen. Durch die Verbesserung der Herstellungsverfahren nimmt die Größe der Transistoren zudem immer weiter ab.
Laut meiner Rechnung befinden sich auf der neusten Generation der Intel-Prozessoren, der i7 ( Gulftown ) - Serie auf einem Milimeter 1,61 Millionen solcher Einheiten. Eine Vergrößerte Aufnahme des Prozessors erinnert dabei stark an die Luftaufnahme einer Großstadt mit ihren Blogs.
Im nächsten Blogeintrag geht es dann um die Funktionsweise des Feldeffekttransistors.
Hier ein bild eines klassischen Einzelbauteils. ein Transistor, wir man ihn auf vielen Platinen findet:
Laut meiner Rechnung befinden sich auf der neusten Generation der Intel-Prozessoren, der i7 ( Gulftown ) - Serie auf einem Milimeter 1,61 Millionen solcher Einheiten. Eine Vergrößerte Aufnahme des Prozessors erinnert dabei stark an die Luftaufnahme einer Großstadt mit ihren Blogs.
Im nächsten Blogeintrag geht es dann um die Funktionsweise des Feldeffekttransistors.
Montag, 16. Mai 2011
Flash Speicher Teil 2
Nun zu den Knallharten Technischen Details: Ein EEPROM - Speicher besteht aus einer Matrix von Feldeffekttransistoren. Ok. Was ist ein Feldeffekt-Transistor?
Oder Besser: was ist ein Transistor? Ein Transistor ist ein elektronsiches Bauteil, das zum Schalten oder Verstärken von eletronischen Signalen verwendet werden kann. Einen Transistor kann man sich wie einen automatischen Schalter vorstellen, der wenn jeh nach Bauart Strom angelegt wird, oder nicht an oder aus ist.
Dabei gibt es keinerlei mechanische bewegung innerhalb des Bauteils.
Das gleiche kann auch die Elektronenröhre, benötigt dabei allerdings viel mehr Energie und reagiert aufgrund ihrer Baugröße langsamer.
Es gibt eine ganze Reihe verschiedener Transistortypen mit unterschiedlichen Verwendungszwecken. Der Typ, der für den Flash-Speicher relevant ist nennt sich Feldeffekt-Transistor. Daneben gibt es noch als Hauptvertreter der anderen Gattung den Bipolartransistor. Der Feldeffekttransistor ist das Bauteil, dass den großteil des Computerprozessors ausmacht. Er eignet sich hervorragend zur Miniaturisierung und wird durch das Aufbringen verschiedener Metallschichten auf entsprechende Träger "gebaut". Er funktioniert von Prinzip her aber genau so, wie jeder andere Transistor auch.
Oder Besser: was ist ein Transistor? Ein Transistor ist ein elektronsiches Bauteil, das zum Schalten oder Verstärken von eletronischen Signalen verwendet werden kann. Einen Transistor kann man sich wie einen automatischen Schalter vorstellen, der wenn jeh nach Bauart Strom angelegt wird, oder nicht an oder aus ist.
Dabei gibt es keinerlei mechanische bewegung innerhalb des Bauteils.
Das gleiche kann auch die Elektronenröhre, benötigt dabei allerdings viel mehr Energie und reagiert aufgrund ihrer Baugröße langsamer.
Es gibt eine ganze Reihe verschiedener Transistortypen mit unterschiedlichen Verwendungszwecken. Der Typ, der für den Flash-Speicher relevant ist nennt sich Feldeffekt-Transistor. Daneben gibt es noch als Hauptvertreter der anderen Gattung den Bipolartransistor. Der Feldeffekttransistor ist das Bauteil, dass den großteil des Computerprozessors ausmacht. Er eignet sich hervorragend zur Miniaturisierung und wird durch das Aufbringen verschiedener Metallschichten auf entsprechende Träger "gebaut". Er funktioniert von Prinzip her aber genau so, wie jeder andere Transistor auch.
Flash Speicher
Heute möchte ich mich mit dem Medium mit der höchsten Speicherdichte beschäftigen. - Dem Flash - Speicher.
So zuerst einmal etwas zur Entwicklung dieser Technologie, die dem Laien unter dem Namen USB - Stick bekannt ist. Was weis ich bis jetzt darüber? Nun diese anfangs relativ unzuverlässige Technologie hat sich an Moores Gesetz gehalten uns seine Speicherdichte ist explodiert. Ich kann mich noch an die guten alten 50 - 500 Mb zeiten erinnern, was ich für diese kleinen Dinger bereits für ausserordentlich halte. Mittlerweile passen auf einen handelsüblichen "Stick" bis zu 20 Gb. Oder ist es schon wieder mehr? 200? - Noch mehr?
Wie gesagt diese Entwicklung finde ich erstaunlich. Nun, wie funktioniert das und brauchen wir eigentlich noch magnetische und optische Speichermedien?
Beginnen wir doch mit den technischen Details: Laut Wikipedia lautet die exakte Bezeichnung EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ) also elektrisch löschbarer, programmierbarer " Nur-Lese-Speicher". Also das mit dem "Nur-Lese-Speicher" kommt schonmal von den guten alten Zeiten der Entwicklung der ROM speicher.
Ok zugegeben. ich weis, das es sich um einen mikroeletrischen Baustein handelt, der mit Mikrotransistoren arbeitet. Mit wirklich kleinen Transistoren, die schon mit quantenmechanischen Effekten Arbeiten.
Ich glaube ich werde mich dieses Themas genauer annehmen und auch den technischen Aufbau genauer untersuchen. Ich werde mich dabei wieder an Wikipedia orientieren. und was mich stört, oder meiner Meinung nach fehlt ergänzen.
Weiter gehts mit Teil 2
So zuerst einmal etwas zur Entwicklung dieser Technologie, die dem Laien unter dem Namen USB - Stick bekannt ist. Was weis ich bis jetzt darüber? Nun diese anfangs relativ unzuverlässige Technologie hat sich an Moores Gesetz gehalten uns seine Speicherdichte ist explodiert. Ich kann mich noch an die guten alten 50 - 500 Mb zeiten erinnern, was ich für diese kleinen Dinger bereits für ausserordentlich halte. Mittlerweile passen auf einen handelsüblichen "Stick" bis zu 20 Gb. Oder ist es schon wieder mehr? 200? - Noch mehr?
Wie gesagt diese Entwicklung finde ich erstaunlich. Nun, wie funktioniert das und brauchen wir eigentlich noch magnetische und optische Speichermedien?
Beginnen wir doch mit den technischen Details: Laut Wikipedia lautet die exakte Bezeichnung EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ) also elektrisch löschbarer, programmierbarer " Nur-Lese-Speicher". Also das mit dem "Nur-Lese-Speicher" kommt schonmal von den guten alten Zeiten der Entwicklung der ROM speicher.
Ok zugegeben. ich weis, das es sich um einen mikroeletrischen Baustein handelt, der mit Mikrotransistoren arbeitet. Mit wirklich kleinen Transistoren, die schon mit quantenmechanischen Effekten Arbeiten.
Ich glaube ich werde mich dieses Themas genauer annehmen und auch den technischen Aufbau genauer untersuchen. Ich werde mich dabei wieder an Wikipedia orientieren. und was mich stört, oder meiner Meinung nach fehlt ergänzen.
Weiter gehts mit Teil 2
Montag, 9. Mai 2011
Oxid Commons Teil I
Am Donnerstag und Freitag vergangene woche fannden die OXID-Commons statt.
Natürlich musste ersteinmal angereist werden, und auch der Weg zum Hotel wollte gefunden sein. In diesem Zusammenhang kann ich das Caritas Tagungszentrum wärmstens empfehlen. Gute Preise, ausgezeichnete Verpflegung ( Frühstück ) und eine tolle Aussicht über das wunderschöne Freiburg mit seinen irreführenden Bewohnern.
Die Commons fanden in der Rothaus Arena in der Messe Freiburg statt. Es ging, wer wollte anderes erwarte, selbstverständlich um alles rund ums eCommerce und zahlreiche Dienstleister stellten sich vor.
Besonders interessant fand ich den Vortrag zum neuen Shop von Steinigke Showtechnik, der von der Entwicklerfirma Mayflower komplett neu entwickelt wurde.
Der alte Shop wurde seit 2001 in Eigenarbeit weiterentwickelt und war nun endgültig so obsolete, dass man sich zu einem kompletten Neubeginn entschied.
Besonders interessant war, das der Shop sich sowohl an Businesskunden, wie auch an Privatkunden richtete. Das sollte unser Shop auch können, obwohl Privatkunden den größten Teil unserer Kundschaft ausmachen sind Businesskunden ebenfalls in unserem Kundenstamm.
Mithilfe des SCRUM-Designverfahrens wurde der Shop mit einer stark verbesserten Funktionalität und einem Backend auf Basis von PHP 5.3 und Open Suse ausgestattet. Er unterstützt HTML 5 und JavaScript zur Verwendung auf mobilen Endgeräten.
Weitere Details zum Vortrag von Burda Direkt und dessen neuen Zeitschriftenshop gibts Morgen.
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