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美光 M500 固态硬盘有效解决电源意外断电情况

Micron美光科技 来源:未知 作者:佚名 2017-10-17 07:55 次阅读

固态硬盘的电源供应总会面临频繁关闭的情况。在正常情况下,当计算机系统关闭(或者进入睡眠或休眠模式)时,主机会向存储设备发送信号,指示电源即将关闭,硬盘会向主机发回确认命令已收到的消息。在发送此确认消息之前,固态硬盘会完成所有未完成的写入,并保存已更新的数据寻址信息。而在意外断电的情况下,主机则无法提前发送关机通知,硬盘无法完成最终操作,因此可能导致数和寻址信息丢失。

MLC NAND 的工作原理

多级单元 (MLC) NAND 技术虽然将以实惠的价格普及高性能存储变成现实,但MLC NAND 也有其局限性。业界的大多数 MLC NAND(包括美光的产品)都是每个单元包含两位。NAND 存储单元排列在存储页中,通常,所有存储页会同时编程,并分为下页 (LowerPage) 和上页 (Upper Page)。

对 NAND 单元编程就是执行信号分布的过程。在此信号的移动过程中如果发生意外断电,可能导致上页程序未完成;甚至还会导致很久之前编程的相邻的下页数据损坏。

应对之策

在客户端计算(台式机、笔记本电脑和专业平板电脑)中,“静态数据”是指实际保存到存储介质的主机或用户数据。“传输中的数据”是指从主机发送到硬盘但尚未提交到介质的写入,或是正在进行但尚未完成的写入。传输中的数据还指暂时缓存到易失性存储中,确认要写回主机但尚未提交到 NAND 设备的数据。

图 1:美光M500 消费级固态硬盘上的陶瓷保持电容

对于客户端计算(台式机、笔记本电脑和专业平板电脑)所用的固态硬盘,发生意外断电时,有静态数据保护通常就足够了。美光 M500 固态硬盘(或更高版本)使用由美光专有固件控制的硬件来实现静态数据保护。具体来说,美光固态硬盘的设计人员增加了一个专用微控制器、一个保持稳压器和一组标准陶瓷电容器(如图1所示),用以检测和应对电源发生的意外事件。微控制器持续监控电源的完整性(VCC),当 VCC 低于一定水平时,微控制器向固态硬盘主控制器发出信号,停止接收来自主机的新写入,停止所有新 NAND 操作(包括后台写入操作),并触发保持稳压器,以便从电容器向 NAND 组件放电。

与客户端计算相比,企业计算中的数据丢失保护要重要得多。任何进行中的写入都必须完成,任何缓存到易失性存储中的数据都必须提交到 NAND 设备并加以保护。因此,美光的企业级固态硬盘实施了更重要的电容性解决方案。

如图 2 所示,企业级固态硬盘未采用标准的表面贴装陶瓷电容器,而是使用更大的钽电容器,可以存储更多电量并放电更长时间。

图 2:企业级固态硬盘上的钽保持电容示例

美光的工程师竭尽全力保护美光固态硬盘上存储的数据, 若想了解更多美光科技如何在客户端和企业级固态硬盘 (SSD) 中运用数据保护机制,减少意外断电造成的损失,请点击阅读原文,获取完整版白皮书。


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原文标题:美光固态硬盘如何应对意外断电

文章出处:【微信号:gh_195c6bf0b140,微信公众号:Micron美光科技】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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