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SSD固态硬盘的掉电保护功能

2013/01/09

 

为了提高电子盘的读写性能,大部分SSD控制器通过内部集成RAM或外部扩展RAM的方式增加缓存,每次计算机系统内存的数据写到SSD时,都先写到SSD的缓存中,SSD控制器再将缓存中的数据写入到NAND Flash中。因此,在电源没有任何保护措施的情况下,如果SSD突然掉电(即外部供电在突发意外情况下发生浪涌或断电),将会造成缓存中的数据完全丢失,轻则丢失数据,重则导致系统崩溃。

 

无掉电保护机制的SSD.jpg 

 

 图1:无掉电保护机制的SSD

 

        为了防止这种情况发生,我们需要增加一种机制,以下称之为掉电保护,用于预防SSD缓存中的数据丢失。目前北京石竹科技股份有限公司的商业级、工业级、军工级的SSD固态硬盘均具有掉电保护功能。

        掉电保护增加了2部分功能,一部分是电压检测模块,用于检测外部电压过低时,向SSD控制器产生中断;另一部分功能则是电源储能模块,用于在外部电压过低时能够给SSD提供足够长时间的续航能力。当电压检测模块检测到外部电压过低时,将产生一个中断给SSD控制器,同时电源储能模块启动供电,SSD控制器接收到中断之后将SSD缓存中的数据保存至NANDFlash中。整个过程中,电源储能模块的持续续航能力足以保证SSD控制器将缓存中的数据完全保存至NANDFlash中,从而实现掉电保护。如图2所示:

 

      带掉电保护功能的SSD.jpg

图2:带掉电保护功能的SSD

 

        增加掉电保护功能,将大大增加SSD的使用安全性,可以满足对数据完整性要求较高的应用场合,如航空航天系统,国防军用系统,电力系统,银行证券系统等。