TruePLP - 斷電保護

SSD是儲存解決方案不可或缺的硬體之一，但在突然斷電或電源不穩的情況下卻可能會面臨資料完整性風險。為了應對這些風險，建興儲存開發TruePLP技術，在系統遭遇到不正常斷電或發生電源故障時，提供保護重要資料的機制，是提升SSD可靠度的關鍵技術。

SSD運作時，資料、指令、映射表會暫存在DRAM，利用DRAM快速反應時間的優勢藉以提升SSD效能；但DRAM是揮發性記憶體，需要外部電源來運作。在系統正常關機的情況下，Host端會發送指令給SSD控制器通知電源即將中斷，SSD有反應時間可以將暫存於DRAM的資料存入NAND Flash。然而，當電源無預警中斷時，DRAM裡的緩存資料和映射表沒有時間寫入NAND Flash，因此SSD資料無法正確更新，這就會導致資料遺失、損毀、甚至造成設備故障。

什麼是TruePLP？

(1)在系統不預期斷電時，保護SSD內儲存資料的重要機制

TruePLP的核心在於利用電容來提供額外的電力，確保在系統不預期斷電時SSD仍具有可用電力。因此在突然斷電發生後，SSD有充裕的運作時間將使用中的資料 (In-flight Data)，以及DRAM緩存中的資料 (Cached Data) 寫入NAND Flash。此外，TruePLP也會確保SSD斷電之前，DRAM中的關鍵Metadata (例如：映射表、事件日誌、系統資料表) 都可存入NAND Flash。TruePLP的斷電保護能避免資料遺失，讓資料被完整保存，從而維持系統正常運作。

(2)當系統突然掉電時，維持電壓以確保資料完整傳輸

建興儲存的TruePLP技術具有智慧電源管理功能，結合一顆包含電壓檢測器的電源管理IC (PMIC)，帶來更高效與穩定的電力供應。智慧電源管理透過電壓檢測器，時時監控主機電源電壓水平，當主機電源電壓下降到臨界閾值時，智慧電源管理即會自動將電力來源切換至預備電容。這能為SSD提供足夠的電量來執行寫入命令和清空快取資料，完成將資料存入NAND Flash的任務。智慧電源管理功能確保在斷電或電壓不穩時TruePLP機制能及時啟動。

TruePLP特色

(1) 載建興儲存TruePLP技術的SSD均配有充足的備用電容，即使在最惡劣的電源故障情況下，也可以額外提供足夠的電量，確保資料免於遭受任何潛在的遺失風險。

(2) 建興儲存的TruePLP技術，會將電容的健康狀況紀錄在SSD的S.M.A.R.T.值中，一旦發生異常時，使用者可以透過S.M.A.R.T.值第一時間掌握狀況。

(1) 在SSD正常供電的情況下，電容相當於蓄電電池的角色，透過主機電源來充電。

(2) 若主機電源意外中斷，這些充滿電的電容就成為備用電源，可以提供電力給SSD。

(3) 當主機電源電壓下降到臨界閾值時，智慧電源管理即會自動將電力來源切換至預備電容。

(4) SSD控制器發出內部指令，清空快取緩衝區將資料寫入NAND Flash。

(5) SSD電力順利關閉。

(6) 主機電源恢復並重新啟動，NAND Flash內的映射表被偵測並使用。

其他PLP

市面上也有不依賴電容，而是僅透過韌體設計來實現SSD斷電保護 (Power Loss Protection, PLP) 的技術。在這樣的PLP設計中，韌體會監控電源狀態，或者也可能會配置電壓檢測器，當檢測到電源突然中斷時，韌體啟動相應的程序來保護資料的完整性。這樣的PLP機制旨在透過韌體的設計，確保在斷電後的下一次通電時，能完整重建映射表，減少資料遺失的可能性；並在檢測到不穩定供電時立即停止接收Host的寫入指令，但是仍無法將In-flight Data和Cached Data寫入NAND Flash。

雖然它可以避免碟機損壞，也有較低的硬體成本，但是沒有配置電容，在不預期斷電發生時無法提供足夠的電力來完成正在進行的寫入操作，尤其是在寫入大量資料時。所以它在實現斷電資料保護的資料完整性和可靠性上是相對不足的。

建興儲存已深耕SSD產業多年，有專業的In-house R&D團隊，韌體技術也是自行開發，能依客戶需求彈性調整。在預算充足的情況下，採用韌體搭配硬體的TruePLP技術仍是最佳選擇，尤其是企業級儲存I/O密集型工作負載應用，或是大檔案寫入頻繁的應用。

建興儲存的企業級SSD，例如：ER2系列、ER3系列、PJ1系列都具備TruePLP技術。