电源保护(PS)

固态硬盘如何存取数据?

固态硬盘(Solid State Drive; SSD)运作时,数据会先被暂存于DRAM的高速缓存内,目的是为了利用DRAM快速反应时间的优势藉以提升SSD的效能。由于DRAM高速缓存为挥发性内存,需要外部电源来保留并写入数据。

在正常的电源关闭过程中,指令会从主机(Host)端发送到SSD控制器告知电源很快即将中断,SSD控制器会送回确认信息给主机,然后再将暂存于DRAM快取的数据存入Flash内。


然而,当主机电源无预警中断时,在没有电源及没有事先通知的情况下,正在传输中的数据无法被保存也不会传输到Flash内。在此情况下,储存在SSD的数据无法被正确更新,这将导致数据不兼容的问题、数据损毁、甚至造成整个设备故障。

断电时的数据风险

一旦发生未预期的断电状况,数据可能于下图中任何阶段遗失。


什么是电源保护(Power Shield; PS)?

电源保护(PS)是预设即有的电源保护功能,创见全系列工业用SSD皆支持此一机制。外部电压从5V下降到4V、或从3.3V下降到2.7V时,控制器内部的电压检测电路(VDT)会自动启动电源保护功能,让SSD控制器停止接收新指令的写入,以此避免闪存内部固件及数据受损。

IPS 和 PS 的比较

创见的智慧电源保护机制(IPS)为创见的独家专利,透过内置的电压侦测器及附加的钽质电容,提供更多时间让数据从DRAM快取写入Flash内。为求更高的效能表现,创见选用更优质的零件,如:利用先进的电压侦测器来启动IPS。除此之外,创见使用钽质电容─高电荷负载及精巧尺寸的电容,让SSD能够在较严苛的环境下运作更加稳定。相较之下,作为初阶功能的PS尽管并不需要添加额外的电容,仍然可以简单地监控SSD的供电变化。与IPS不同的是,PS并不会制造缓冲时间来让闪存完成更多写入。

IPS PS
硬件 透过内置的电压侦测器(VDT)以及附加的钽质电容(Polymer Tantalum Capacitor; PTC), 在电压从4V降到2.3V前,IPS提供了更多的时间让数据从DRAM快取写入Flash内。 当外部电压降至特定电压时,控制器内部的电压检测电路VDT会启动PS功能,停止接收新的写入Flash指令。
韧体 IPS一旦被启动后,固件会自动地将数据从DRAM快取存入Flash。 SSD控制器停止接收写入指令,确保闪存内既有数据的完整性。
软件 透过创见Scope Pro监控软件,检测SSD钽电容的电容值,确保在恶劣条件下运作的稳定性。 --

总结

创见的SSD整合智慧电源中断保护机制,可确保数据传输的可靠度,将意外断电而导致的设备损毁机率降至最低。有关智慧电源保护(IPS),请参考这里

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