電源保護(PS)

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。

IPS 和 PS 的比較

創見的智慧電源保護機制(IPS)為創見的獨家專利,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IPS。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IPS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。

IPS PS
硬體 透過內建的電壓偵測器(VDT)以及附加的鉭質電容(Polymer Tantalum Capacitor; PTC), 在電壓從4V降到2.3V前,IPS提供了更多的時間讓資料從DRAM快取寫入Flash內。 當外部電壓降至特定電壓時,控制器內部的電壓檢測電路VDT會啟動PS功能,停止接收新的寫入Flash指令。
韌體 IPS一旦被啟動後,韌體會自動地將資料從DRAM快取存入Flash。 SSD控制器停止接收寫入指令,確保快閃記憶體內既有資料的完整性。
軟體 透過創見Scope Pro監控軟體,檢測SSD鉭質電容蓄電量,確保嚴苛環境下的運作穩定性。 --

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。有關智慧電源保護(IPS),請參考這裡

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