【转载】SSD断电保护原理
异常掉电的隐患
若没有合理的掉电保护机制,而异常掉电的发生又不可避免,当发生异常掉电,会引发很多问题。
(1)丢盘
异常掉电,会使得映射表来不及保存,丢失逻辑地址到物理地址的映射,待重新上电后,SSD将无法被BIOS识别。只能通过返厂维修解决问题,然而所谓返厂维修是通过重新开卡解决你的丢盘问题。重新开卡也就意味着所有用户数据的丢失!
(2)丢失缓存中的数据
SSD一般都采用SDRAM或者DDR(也即DDR SDRAM)做缓存,其中SDRAM是非易失性存储介质,断电之后数据会丢失。
(3)导致误判的“坏块”增加
MLC中,能存储2bit的数据,page以shared page方式存放,把LSB、MSB一个物理cell的两个bit分别映射到两个不同的page里面;将LSB(lower significant bit)放到Lower page(慢页)中存放,将MSB(most significant bit)放到Upper page(快页)中存放;操作规则为:先操作LSB后操作MSB。因此慢页的操作耗时比快页短。
所以在MLC中,若Program时,Lower page没有被成功Program,会导致这个cell上的电压发生偏移,从而影响到Upper page中的数据。因此,如果错误bit数超过ECC纠错能力,那么在重新上电读取错误时,该Block被标记为坏块;或者,如果Lower page已经编程成功,而在Upper page编程过程中突然掉电,必然会导致Lower page中的数据发送错误,如果数据错误数量超过SSD ECC纠错能力,那么就会在读取时出现错误,Block会被主控判为“Bad Block”并标识到bad block table中。
掉电保护原理
通常SSD会使用钽电容或者超级电容用作掉电后的供电设备;钽电容,适合宽温环境,但是容量较小;超级电容,不适合高低温环境,但是容量很大。
(1)超级电容(或钽电容)通过正常电源充电;
(2)在超级电容(或钽电容)输入端、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;
(3)电源突然断电的瞬间,由GPIO反馈到Firmware;
(4)端口5V断后,Firmware反馈给HOST,不再接收还未传输到SSD的数据;
(5)限制电路端的侦测电路(防止瞬间输入电流过大而击穿硬件的保护电路)反馈到HOST,切换电源输入,转由超级电容(或钽电容)供电,满足断电后更新映射表及缓存内数据的写入所需的电力。
待考虑的问题
(1)电容容量的大小
容量太小:电量不够用于数据的保存,照样会有异常掉电隐患。容量太大:一是,SSD需要电容充分放电后才能被识别,如果只是短暂突然的掉电,重新上电后电容仍然没有放电完毕,SSD将不会被识别;二是,容量大的电容需要充电的时间长,充电时间若不够,没有足够的电量保存数据。
(2)电容得老化问题
电容也是有使用期限的,很长时间之后电容得老化可能导致电容电量只能有原来的30%。
(3)数据保护对象
不同的厂家对数据保护对象有不同,常见的保护对象分为以下三种:
- 保护SDRAM中所有数据(映射表+用户数据);再次上电后,相当于断电前的操作被中断,重新上电后就可立马进入待命状态。
- 只保护映射表;再次上电后,需要先把上次NAND Flash中保存的映射表提取到SDRAM中,再将保存的用户数据提取出来,两者结合更新映射信息,更新完之后才进入待命状态。
- 只保护用户数据;再次上电后,需要先把上次NAND Flash中保存的映射表提取到SDRAM中,只是丢掉了用户断电前正在操作的数据,无法更新。
【转载】SSD断电保护原理的更多相关文章
- [转载]SSD原理与实现
[转载]SSD原理与实现 这里只mark一下,对原论文讲解的很好的博文 https://zhuanlan.zhihu.com/p/33544892 这里有一个关于SSD的很好的程序实现,readme里 ...
- iOS App的加固保护原理
本文由 网易云发布. 本文从攻防原理层面解析了iOS APP的安全策略.iOS以高安全性著称,但它并非金刚不坏之身.对于信息安全而言,止大风于青萍之末是上上策,杭研深入各个细节的研发工作,正是网易产 ...
- [转帖]SSD的工作原理、GC和TRIM、写入放大以及性能评测
SSD的工作原理.GC和TRIM.写入放大以及性能评测 https://blog.csdn.net/scaleqiao/article/details/50511279 SSD的物理结构和工作原理 ...
- 进程保护原理Hook函数Openprocess
Win32子系统: ...
- [转载]jQuery诞生记-原理与机制
by zhangxinxu from http://www.zhangxinxu.com本文地址:http://www.zhangxinxu.com/wordpress/?p=3520 一.看似偶然的 ...
- 【转载】COM多线程原理与应用
原文:COM多线程原理与应用 目录: COM多线程原理与应用 目录: 前言: 套间: 套间的定义: 套间的分类: 套间的进入和退出: 对象的同步: 组件对象的同步: COM对象线程模型: 进程内对象线 ...
- SSD基本工作原理
SSD主要由SSD控制器,FLASH存储阵列,板上DRAM(可选),以及跟HOST接口(诸如SATA,SAS, PCIe等)组成. SSD主控通过若干个通道(channel)并行操作多块FLASH颗粒 ...
- 【转载】Java类加载原理解析
Java类加载原理解析 原文出处:http://www.blogjava.net/zhuxing/archive/2008/08/08/220841.html 1 基本信息 摘要: 每个j ...
- [转载]cocos2d-触摸分发原理
本文由泰然翻译组组长 TXX_糖炒小虾 原创,版权所有,转载请注明出处并通知作者和泰然! 原作 http://www.ityran.com/archives/1326/comment-page-1 触 ...
随机推荐
- IntelliJ IDEA2018激活方法
前言: IntelliJ IDEA2018请在官网下载:https://www.jetbrains.com/idea/ 一.license server激活 输入http://idea.jialeen ...
- Innodb的体系结构
MySQL的体系结构,两部分组成:MySQL的server层和存储引擎层. 存储引擎层innodb体系结构: innodb的整个体系结构就是由多个内存块组成的缓冲池及多个后台进程组成.我们可以从三方面 ...
- HDFS核心设计
一.HDFS核心设计 数据块(block) 数据块是HDFS上最基本的存储单位 HDFS块默认大小为128M 对块进行抽象会带来的好处 一个小文件的大小可以大于网络中任意一个磁盘的容量 ...
- Netty入门(十)解码分隔符和基于长度的协议
我们需要区分不同帧的首尾,通常需要在结尾设定特定分隔符或者在首部添加长度字段,分别称为分隔符协议和基于长度的协议,本节讲解 Netty 如何解码这些协议. 一.分隔符协议 Netty 附带的解码器可以 ...
- C#创建无窗体的应用程序
示例程序 这是初学C#时困惑了很久才解决的问题,突然想起来拿出来和大家分享. 当初我是这样做的: 1. 在窗体初始化时(构造函数里面),添加一句This.Visible = false; 2 ...
- javascript:void(0)的问题
最近看了好几个关于<a>标签和javascript:void(0)的帖子,谨记于此,以资查阅. 注:以下代码未经全面测试,但每一种方法可能会出现的情况都基本做了说明. 在做页面时,如果想做 ...
- HTTP协议请求方式: 中GET、POST和HEAD的介绍_孤帆一叶
HTTP协议中GET.POST和HEAD的介绍 2008-05-10 14:15 GET: 请求指定的页面信息,并返回实体主体.HEAD: 只请求页面的首部.POST: 请求服务器接受所指定的文档作为 ...
- jupyter中添加conda环境
安装完Anaconda利用conda创建了虚拟环境,但是启动jupyter notebook之后却找不到虚拟环境. 实际上是由于在虚拟环境下缺少kernel.json文件,解决方法如下: 首先安装ip ...
- Jmeter上传下载文件
每次使用时都会忘记,此处是存储网路上通用的方式. 1.上传文件 记得勾选“use multipart/form-data for post”,表明此请求包含文件信息.在信息请求头中,需加入“Con ...
- 支持-webkit-前缀的浏览器修改滚动条样式
//血槽宽度 ::-webkit-scrollbar { width:8px; height:8px; } //拖动条 ::-webkit-scrollbar-thumb { background-c ...