TruePLP - Protección contra pérdida de energía
Los discos de estado sólido (SSD) son componentes de hardware esenciales para soluciones de almacenamiento de alto rendimiento. La tecnología de estado sólido no es volátil, pero puede enfrentar riesgos de integridad de los datos en casos de pérdida repentina de energía o cuando se suministra desde una fuente de energía inestable. Para mitigar estos riesgos, Solid State Storage Technology Corporation (SSSTC) ha desarrollado su propia tecnología de protección contra pérdida de energía (PLP) con TruePLP, una innovación crucial para proteger los datos en tales escenarios y eliminar la pérdida de datos no deseada e inesperada.
Durante el funcionamiento, los datos, las instrucciones y las tablas de mapeo de los discos de estado sólido se almacenan temporalmente en un caché DRAM para mejorar la latencia y reducir el desgaste. No obstante, la DRAM es volátil por naturaleza y requiere una fuente de energía externa continua para funcionar con normalidad. En un procedimiento de apagado del sistema estándar, el host puede enviar comandos al controlador de los discos de estado sólido para notificarle la inminente pérdida de energía. Esto le proporciona el tiempo suficiente a los discos de estado sólido para completar las operaciones actuales y enviar datos a la memoria flash NAND no volátil. Sin embargo, en caso de un corte de energía abrupto o inesperado, los datos almacenados en caché no se pueden transferir a la memoria flash, lo que genera errores de datos y actualizaciones incompletas. Esto puede provocar la pérdida de datos, su corrupción o incluso fallos en el dispositivo.
¿Qué es TruePLP?
(1) Un mecanismo vital para proteger los datos de los discos de estado sólido durante una pérdida repentina de energía
La esencia de TruePLP radica en utilizar condensadores de alta confiabilidad para proporcionar energía de retención, lo que garantiza que los discos de estado sólido tengan tiempo suficiente durante cortes inesperados para detener las tareas en curso y priorizar la integridad de los datos. Cuando ocurre una pérdida de energía repentina, TruePLP brinda la capacidad para que los discos de estado sólido escriban "datos en tránsito", así como cualquier "metadato almacenado en caché" de la DRAM volátil. Los metadatos críticos incluyen la tabla de mapeo, el registro de eventos y la tabla del sistema, que se escriben en la memoria flash NAND antes del apagado completo. De este modo, el mecanismo TruePLP puede evitar la pérdida de datos y al mismo tiempo preservar la integridad de los datos, de modo que se mantenga el funcionamiento normal del sistema después de un encendido posterior.
(2) Administración de energía inteligente para una transmisión de datos ininterrumpida
TruePLP presenta administración de energía inteligente, integrando un detector de voltaje dentro del circuito integrado de administración de energía (PMIC) para un suministro de energía más eficiente y estable. Esto garantiza la activación oportuna de TruePLP durante cortes de energía o inestabilidad de voltaje para proteger sus datos. Funciona mediante el monitoreo constante del nivel de voltaje de la fuente de alimentación del host a través del detector de voltaje integrado. Cuando el voltaje de la fuente de alimentación del host cae a un nivel de umbral crítico, este sistema cambia automáticamente a los condensadores como fuente de energía de respaldo. Este conmutador garantiza que se suministre suficiente energía a los discos de estado sólido para que puedan ejecutar los comandos de escritura necesarios, borrar por completo los datos almacenados en caché y vaciar los datos críticos de la caché DRAM volátil a la memoria flash NAND no volátil.
Características de TruePLP
(1) Los discos de estado sólido diseñados con tecnología TruePLP están equipados con amplios condensadores de respaldo. Estos condensadores proporcionan suficiente energía para proteger contra la pérdida de datos incluso en los escenarios de fallo de energía más adversos.
(2) Con TruePLP, el estado de salud de los condensadores se registra en los valores S.M.A.R.T. de los discos de estado sólido. En caso de detectar alguna anomalía, los usuarios pueden evaluar rápidamente la situación a través de estos valores informados. Los valores S.M.A.R.T. también se pueden monitorear para detectar cualquier cambio significativo durante el funcionamiento para obtener retroalimentación inmediata.
(1) En condiciones normales de suministro de energía, los condensadores actúan como almacenamiento de energía y se cargan a través de la fuente de alimentación del host.
(2) Si el suministro de energía del host se corta inesperadamente, estos condensadores cargados sirven como fuente de energía de respaldo para los discos de estado sólido.
(3) Cuando el voltaje de la fuente de alimentación del host cae a un umbral crítico, la administración de energía inteligente cambia de forma automática a la fuente de energía de los condensadores de respaldo.
(4) El controlador de los discos de estado sólido puede entonces emitir los comandos de apagado necesarios, borrando el búfer de caché y escribiendo datos en la memoria flash NAND.
(5) Una vez finalizado, los discos de estado sólido se apagan correctamente.
(6) Cuando se restablece el suministro de energía del host y se reinicia el sistema, la tabla de mapeo del flash NAND se detecta y se utiliza para reanudar el funcionamiento normal.
Otras tecnologías PLP
Existen tecnologías PLP que no dependen de los condensadores, sino que implementan protección contra pérdida de energía de los discos de estado sólido a través del diseño de firmware. En dichos diseños de PLP, el firmware monitorea el estado de la energía y puede incluir un detector de voltaje. Cuando se detecta una pérdida abrupta de energía, el firmware inicia los procedimientos correspondientes para salvaguardar la integridad de los datos. Este mecanismo intenta una reconstrucción de la tabla de mapeo en el siguiente encendido después de una interrupción, minimizando el riesgo de pérdida de datos. Si bien este proceso puede detener inmediatamente la recepción de comandos de escritura desde el host al detectar un suministro de energía inestable, no puede escribir datos en tránsito o almacenados en caché en la memoria flash NAND, solo protege los datos en reposo.
Si bien este enfoque reduce el riesgo de daños a los discos de estado sólido y puede reducir los costes de hardware, la ausencia de condensadores lo hace incapaz de completar operaciones de escritura en curso durante cualquier pérdida de energía inesperada. Esto se convierte en un problema importante al escribir grandes volúmenes de datos. Por consiguiente, su eficacia para garantizar la integridad y confiabilidad de los datos en caso de una pérdida de energía es relativamente limitada y no se puede confiar en ella para un almacenamiento crítico.
Solid State Storage Technology Corporation, con muchos años de experiencia en la industria de los discos de estado sólido, cuenta con un equipo profesional de I+D interno con firmware desarrollado internamente para ofrecer soluciones flexibles y personalizadas para cualquier demanda de los clientes. Las soluciones de almacenamiento de nivel empresarial involucradas en aplicaciones y cargas de trabajo con uso intensivo de E/S necesitan una fuente de alimentación confiable no solo para evitar la pérdida de datos sino también para mitigar los costes de mantenimiento asociados. La incorporación de la tecnología TruePLP, que combina firmware con una solución de hardware comprobada, es una opción óptima y rentable que reducirá el tiempo de inactividad de su infraestructura de almacenamiento.
Los discos de estado sólido de nivel empresarial de Solid State Storage Technology Corporation, como las series ER2, ER3 y PJ1, cuentan con tecnología TruePLP.
NVMe™ SSD
960GB / 1920GB / 3840GB / 7680GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
Interface: PCIe® Gen4 x4
Sequential Read: UP to 6600 MB/s
Sequential Write: UP to 3500 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB / 960GB / 1920GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
Interface: SATA 3 (6Gb/s)
Sequential Read: UP to 520 MB/s
Sequential Write: UP to 520 MB/s
NVMe™ SSD
3200GB / 3840GB / 6400GB / 7680GB / 12800GB / 15360GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
Interface: PCIe® Gen5 x4
Sequential Read: UP to 14000 MB/s
Sequential Write: UP to 7500 MB/s
NVMe™ SSD
128GB / 256GB / 512GB / 1024GB / 2048GB /4096GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
Interface: PCIe® Gen3 x4
Sequential Read: 3,100 MB/s
Sequential Write: 1,500 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB / 960GB / 1920GB / 3840GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
Interface: SATA 3 (6Gb/s)
Sequential Read: UP to 520 MB/s
Sequential Write: UP to 520 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
Interface: SATA 3 (6Gb/s)
Sequential Read: UP to 520 MB/s
Sequential Write: UP to 520 MB/s
SATA SSD
240GB / 480GB / 960GB / 1920GB
NAND Flash: 3D TLC NAND Flash
Interface: SATA 3 (6Gb/s)
Sequential Read: UP to 550 MB/s
Sequential Write: UP to 450 MB/s