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固态硬盘断电保护解决方案

日期:2014-05-12   标签:固态硬盘数据安全性   来源:瑞耐斯技术

异常掉电所面临的挑战:
在计算机使用过程中,如果遭遇异常掉电,通常固态硬盘会面临三大问题
1、映射表来不及更新和保存,导致映射表丢失,而一般固态硬盘厂商并不会提供任何可供用户恢复映射表的工具,因此,一但映射表丢失,就会出现固态硬盘无法被系统识别,只能通过返厂维修,而一般返厂后是通过重新开卡量产的方式进行维修,这样会导致用户数据全部丢失。
2、固态硬盘一般采用SDRAM或者DDR做缓存,DDR属易失性存储介质,一旦断电,DDR中的所有数据全部丢失,Host端所发出的写指令因为已经将数据写入固态硬盘DDR,固态硬盘返回完成写入的指令,DDR和Nand Flash因为写入速度有很大差异,如果DDR中数据尚未完全写入Nand Flash,异常断电会导致尚未写入Nand Flash的数据丢失。
3、异常断电会导致新增“坏块”增加,固态硬盘主控ECC校验每次对256字节的数据进行操作,包含列校验和行校验,对每个待校验的Bit位求异或,若结果为0,则表明含有偶数个1;若结果为1,则表明含有奇数个1,由于ECC无法对超过一个以上的bit进行纠正,因此当遭遇异常断电时会出现超过一个bit以上数据的错误,主控会误判“坏块”,常用的硬盘软件通常可以在异常断电后查询到新增“坏块”突然增加。
瑞耐斯的解决方案:
 异常掉电数据包括原理,超级电容(或者钽电容)通过正常电源充电,在超级电容(或者钽电容)输入端及SATA电源输入端分别对输入电源进行侦测,侦测电路连接到对应的GPIO口。 电源发生掉/突然断电瞬间,GPIO反馈到Firmware:端口5V断电后,反馈HOST,不再接收还未传输到SSD的数据;限流电路端(防止瞬间输入电流过大击穿硬件的保护电路)的侦测电路反馈到主控,切换电源输入,转由超级电容(或者钽电容)供应,满足断电后更新映射表及缓存内数据写入所需的电力。


固态硬盘掉电保护原理  
验证方法:
通过瑞耐斯“异常断电测试仪”进行正常读状态的异常断电、正常写状态的异常断电、正常关机状态的异常断电、正常启动状态的异常断电、正常重启的异常断电,以及非规律性异常断电的3000次循环测试。
瑞耐斯固态硬盘异常断电测试仪
 
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