什么是SSD断电保护及其工作原理
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发布时间：2024-07-08 12:05
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时间：2024-07-09 03:13
随着固态硬盘 (SSD) 的价格越来越便宜，许多人因其速度、功效和静音运行而转而使用 SSD。然而，当突然断电时，SSD 比机械硬盘更容易丢失数据。尽管文件系统日志和数据恢复确实有帮助，但依赖软件解决方案并不可靠。
需要硬件解决方案，这就是 SSD 断电保护 (PLP) 的用武之地。
什么是SSD断电保护？
SSD断电保护是一项旨在防止突然断电时SSD中的数据被损坏或删除的技术。突然断电可能是由于断电、电涌或电源线意外从电源插座拔出造成的。
如果突然断电，采用 PLP 的 SSD 可以提供足够长的电力，以便正确存储和记录数据，从而保护数据。紧急充电来自 SSD 上的已充电超级电容器。充电仅持续很短的时间（毫秒），但足以将千兆字节的数据从 DRAM 传输到 NAND。
SSD PLP 有什么好处？
在 SSD 上安装 PLP 的主要好处是，它可以在突然断电时可靠地保护数据。尽管这对于个人计算机来说可能不是什么大问题，但数据保护对于在服务器上存储有价值信息的企业和组织至关重要。如果没有 PLP，企业可能会丢失对日常运营至关重要的重要数据，从而造成财务损失并损害公司声誉。
除了防止数据丢失和损坏之外，采用 PLP 的 SSD 还可以提高 SSD 的整体可靠性和使用寿命。通过确保数据安全地刷新到 NAND 闪存，PLP 可以防止可能导致 SSD 长期故障的问题，从而保持 SSD 的健康状况。因此，通过减少 SSD 故障事件，您还可以减少操作磨损，从而延长 SSD 的使用寿命。
在解释 PLP 的工作原理之前，我们首先讨论一下常规 SSD 的工作原理以及断电期间数据如何丢失或损坏。
SSD PLP 如何工作？
SSD 在其电路中使用两种类型的存储器：DRAM 和 NAND 闪存。NAND 闪存是一种用于长期存储的非易失性存储器。另一方面，板载 DRAM 是一种易失性存储器，用于在将数据存储到主 NAND 存储器之前对其进行缓存。
在正常操作期间，板载 DRAM 会在数据存储到 NAND 闪存之前临时存储经常访问的信息。当 SSD 突然断电时，DRAM 上的缓存数据就会丢失，因为它是一种易失性存储器，需要持续供电来存储信息。将文件传输到 NAND 内存时断电也会导致文件因文件被截断或不完整而损坏。
防止 SSD 突然断电的其他方法包括备用电池单元 (BBU) 和不间断备用电源。然而，这些是需要单独购买的外部解决方案。
更优雅且更具成本效益（取决于需要）的解决方案是使用板载 SSD PLP，其中包含钽电容器的使用。这些特殊电容器可以容纳足够的电荷，为 SSD 提供短暂的供电，通常持续 20-40 毫秒，足以将数 GB 的数据（取决于型号）直接传输到 NAND 闪存。
SSD PLP 使用电容器而不是普通电池有几个原因。
首先，电容器可以在组件达到非工作电压之前快速将电荷释放到 SSD。电容器还具有高功率密度，这使得它们能够在如此小的封装中容纳足够的电荷。最后，电容器还可以在极端环境下运行，其中高热量可能是一个恒定因素。虽然电池可以为 SSD 供电更长时间，但其体积大、寿命周期短以及充放电速率慢，更适合用于便携式发电站或不间断电源。
SSD PLP 有时包括一个额外的微控制器单元 (MCU)，用于提供额外的功能，例如增强的断电保护、增加的安全性和各种定制选项。
SSD PLP 有哪些*？
无论您是为公司的服务器场还是个人存储购买带有 PLP 的 SSD，重要的是要知道 SSD PLP 只能被视为防止可能的数据丢失和损坏的附加保护层。以下是您应该牢记的一些 SSD PLP *：
- SSD PLP 仅在断电或突然断电时保护数据。如果发生电涌，SSD 电路可能会烧毁。到那时，没有数据是安全的。如果存储的数据至关重要，建议为您的系统补充浪涌保护器、AVR 甚至 UPS 。PLP 备用电源有限。由于备份电量只能持续几毫秒，因此在备份电量耗尽之前，大文件可能无法成功传输到 NAND。在这种情况下，SSD仍将依赖文件系统日志来恢复丢失的数据。您的系统可能不支持 PLP。尽管大多数 SSD PLP 具有相同的连接器和外形尺寸，但并非所有带有 PLP 的 SSD 都与所有系统兼容。对于集成 MCU 的更先进的 PLP 来说尤其如此。购买前您必须检查兼容性。SSD PLP 的成本可能过高。尽管当您只购买一台普通硬盘时，带有 PLP 的单个 SSD 的常规 20%-30% 额外价格可能很容易被忽视，但为您的服务器购买数十个 SSD 可能会非常昂贵。对于预算有限的大型运营来说，购买 UPS 可能是更好的解决方案。对于小规模和私人用途，如果您只对保护存储的数据感兴趣，那么购买一个或几个具有 PLP 功能的 SSD 的成本将是更好的解决方案。
SSD断电保护太棒了！
SSD 断电保护是一种优雅的解决方案，可确保突然断电时数据的安全。此外，采用 PLP 的 SSD 还具有额外的优势，例如更长的使用寿命、更高的可靠性和安心。尽管这些类型的 SSD 通常用于企业应用程序，并且采用 PLP 的消费级 SSD 更难找到，但如果您所在的地区有此类 SSD，您可能会想为自己购买一款。
