智慧電源保護(IPS)

創見除了提供基本的電源保護(PS)功能,更進一步使用獨家專利智慧電源保護(Intelligent Power Shield; IPS)機制來降低斷電時資料損毀的風險,確保資料完整性。

什麼是智慧電源保護?

智慧電源保護(IPS)是一項專為具有DRAM快取的固態硬碟(Solid State Drive; SSD)量身訂作的技術,主機突然斷電時,它能維持電壓,以確保資料傳輸的完整性。透過增加電容數量,IPS可以延長時間讓資料完成傳輸。當電源重新被打開後,電容會扮演蓄電電池的角色透過電腦來充電。若電源意外中斷,這些充好電的電容會持續供電給SSD,讓資料可以完整的被寫入。

IPS 如何運作?

SSD搭載了電壓偵測器用以持續監控主機的電壓電位。以SSD452P為例,萬一電壓突然流失,從5V下降到4V時,電壓偵測器會觸動IPS系統。在這個狀態下,IPS 會確保資料訊息完整地儲存在記憶體內,內建的電容會持續提供足夠的電力讓資料從DRAM快取中儲存到Flash內。當電壓低於2.3V時,Flash會進入寫入保護模式,屆時資料將再也無法被寫入記憶體。


有/無搭載IPS的不正常斷電情形

透過延長瞬間斷電與SSD進入寫入保護模式兩者間隔的時間,IPS可以讓更多暫存於DRAM快取的資料寫入Flash內。有搭載IPS的SSD,在電壓降至2.3V寫入保護模式之前,會有至少75毫秒的時間讓資料寫入Flash內。無搭載IPS的SSD僅有2毫秒的寫入時間。


為了確保更高的可靠度,創見的IPS技術透過 Ulink機台搭配Ulink DriveMaster軟體來檢測電源中斷的保護機制,每次測試循環都包含以下步驟:

  1. 主機對控制器下達寫入指令
  2. 控制器將資料存入DRAM快取中
  3. Ulink關閉主機電源。當VDT偵測到電壓降至4V,資料從DRAM的快取存入Flash
  4. Ulink將主機電源打開,對比主機內部資料與SSD Flash內部資料,如果有發現資料不一致,則顯示「比對錯誤」的字樣

創見的IPS經過3,000次的循環測試後,檢測結果,資料不一致的次數為0。

IPS 和 PS 的比較

創見取得了IPS的獨家專利。為求更高的效能表現,創見選用更優質的零件,如:利用先進的電壓偵測器來啟動IPS。除此之外,創見使用鉭質電容─高電荷負載及精巧尺寸的電容,讓SSD能夠在較嚴苛的環境下運作更加穩定。相較之下,作為初階功能的PS儘管並不需要添加額外的電容,仍然可以簡單地監控SSD的供電變化。與IPS不同的是,PS並不會製造緩衝時間來讓快閃記憶體完成更多寫入。

IPS PS
硬體 透過內建的電壓偵測器(VDT)以及附加的鉭質電容(Polymer Tantalum Capacitor; PTC), 在電壓從4V降到2.3V前,IPS提供了更多的時間讓資料從DRAM快取寫入Flash內。 當外部電壓降至特定電壓時,控制器內部的電壓檢測電路VDT會啟動PS功能,停止接收新的寫入Flash指令。
韌體 IPS一旦被啟動後,韌體會自動地將資料從DRAM快取存入Flash。 SSD控制器停止接收寫入指令,確保快閃記憶體內既有資料的完整性。

總結

創見的SSD整合智慧電源保護機制,可確保資料傳輸的可靠度,將意外斷電而導致的設備損毀機率降至最低。有關電源保護(PS),請參考這裡

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