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Power Loss Protection
斷電保護

效能

PLP是在系統遭遇到不正常斷電時,為SSD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,數據、指令、映射表會暫存於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,主機(Host)端會發送指令給SSD控制器告知電源即將中斷,SSD有反應時間可以刷新緩存數據和更新映射表,並將暫存於DRAM的資料存入NAND Flash。然而,當系統電源無預警中斷時,DRAM裡的緩存數據和映射表沒有時間刷新和存入NAND Flash,因此SSD資料無法正確更新,這會導致資料不兼容、資料損毀、甚至造成設備故障。
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具備PLP功能可以在發生系統斷電時

  • 將新使用中的數據或位於DRAM中的緩存資料,傳輸到NAND Flash。
  • 維持SSD映射表(Mapping Table)的完整性,這張表紀錄數據的邏輯和實體位置轉換(Logical page number to Physical page number Table),映射表不完整或錯誤可能發生掉盤。

PLP可以是透過韌體,將重要的資料進行備份,以斷電前的最後一次備份恢復,此方法優點是可以保留正確資料,但缺點是最後一次備份後到斷電前的部分資料仍會遺失。以韌體設計的PLP機制,通常用於消費型SSD。

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工業級和企業級SSD的PLP機制,則是採硬體加軟體的設計,做更有效的斷電資料保護,以鉭電容(Hi-C Cap)或超級電容(Super Cap)供電,延長斷電後的運作時間。當斷電發生時,電壓偵測電路偵測到電壓異常,通知控制器去完成所有資料寫入NAND Flash的動作,電容提供了充裕的時間讓所有重要資料被完整保存,不會有損壞的情況發生。