固態硬碟如何存取資料?
固態硬碟(Solid State Drive; SSD)運作時,資料會先被暫存於DRAM的快取記憶體內,目的是為了利用DRAM快速反應時間的優勢藉以提升SSD的效能。由於DRAM快取記憶體為揮發性記憶體,需要外部電源來保留並寫入資料。
在正常的電源關閉過程中,指令會從主機(Host)端發送到SSD控制器告知電源很快即將中斷,SSD控制器會送回確認資訊給主機,然後再將暫存於DRAM快取的資料存入Flash內。
然而,當主機電源無預警中斷時,在沒有電源及沒有事先通知的情況下,正在傳輸中的資料無法被保存也不會傳輸到Flash內。在此情況下,儲存在SSD的資料無法被正確更新,這將導致資料不兼容的問題、資料損毀、甚至造成整個設備故障。
斷電時的資料風險
一旦發生未預期的斷電狀況,資料可能於下圖中任何階段遺失。
什麼是電源保護(Power Shield; PS)?
電源保護(PS)是預設即有的電源保護功能,創見全系列工業用SSD皆支援此一機制。外部電壓從5V下降到4V、或從3.3V下降到2.7V時,控制器內部的電壓檢測電路(VDT)會自動啟動電源保護功能,讓SSD控制器停止接收新指令的寫入,以此避免快閃記憶體內部韌體及資料受損。
PLP 和 PS 的比較
創見的斷電保護機制(PLP),透過內建的電壓偵測器及附加的鉭質電容,提供更多時間讓資料從DRAM快取寫入Flash內。為求更高的效能表現,創見選用更優質的零件,如:利用先進的電壓偵測器來啟動PLP。除此之外,創見使用鉭質電容─高電荷負載及精巧尺寸的電容,讓SSD能夠在較嚴苛的環境下運作更加穩定。相較之下,作為初階功能的PS儘管並不需要添加額外的電容,仍然可以簡單地監控SSD的供電變化。與PLP不同的是,PS並不會製造緩衝時間來讓快閃記憶體完成更多寫入。
總結
創見的SSD整合智慧電源中斷保護機制,可確保資料傳輸的可靠度,將意外斷電而導致的設備損毀機率降至最低。有關斷電保護(PLP),請參考這裡。