Co to jest ochrona przed utratą zasilania SSD i jak działa?

Ponieważ dyski półprzewodnikowe (SSD) stają się coraz bardziej przystępne cenowo, wiele osób przeszło na dyski SSD ze względu na ich szybkość, energooszczędność i cichą pracę. Jednak dyski SSD są bardziej podatne na utratę danych niż mechaniczne dyski twarde w przypadku nagłej utraty zasilania. Chociaż rejestrowanie systemu plików i odzyskiwanie danych są pomocne, poleganie na rozwiązaniach programowych nie jest niezawodne.

Wymagane jest rozwiązanie sprzętowe i właśnie tam pojawia się ochrona przed utratą zasilania SSD (PLP).

Co to jest ochrona przed utratą zasilania dysku SSD?

Zabezpieczenie przed utratą zasilania SSD to technologia zaprojektowana w celu ochrony danych przed uszkodzeniem lub wymazaniem z dysku SSD w przypadku nagłego odcięcia zasilania. Nagła utrata zasilania może wynikać z przerwy w dostawie prądu, skoku napięcia lub przypadkowego wyciągnięcia przewodu zasilającego z gniazdka elektrycznego.

W przypadku nagłej utraty zasilania dysk SSD z potokiem PLP chroni dane, zapewniając zasilanie wystarczająco długo, aby dane mogły być prawidłowo przechowywane i rejestrowane. Ładowanie awaryjne pochodzi z naładowanych superkondensatorów na pokładzie dysku SSD. Ładowanie trwa bardzo krótko (milisekundy), ale wystarcza do przesłania gigabajtów danych z DRAM do NAND.

Jakie są zalety SSD PLP?

Główną zaletą posiadania PLP na dysku SSD jest niezawodna ochrona danych w przypadku nagłej utraty zasilania. Chociaż może to nie być wielkim problemem w przypadku komputerów osobistych, ochrona danych jest niezbędna dla firm i organizacji przechowujących cenne informacje na swoich serwerach. Bez PLP przedsiębiorstwa mogłyby utracić ważne dane krytyczne dla codziennych operacji, powodując straty finansowe i szkodząc reputacji firmy.

Oprócz zapobiegania utracie i uszkodzeniu danych, dyski SSD z PLP poprawiają również ogólną niezawodność i żywotność dysku SSD. Zapewniając bezpieczne przesyłanie danych do pamięci flash NAND, PLP utrzymuje dysk SSD w dobrym stanie, zapobiegając problemom, które mogą prowadzić do awarii dysku SSD w dłuższej perspektywie. Tak więc, zmniejszając liczbę przypadków awarii dysków SSD, zmniejszasz również zużycie eksploatacyjne, dzięki czemu dysk SSD działa dłużej.

Zanim wyjaśnimy, jak działa PLP, porozmawiajmy najpierw o tym, jak działają zwykłe dyski SSD i jak dane mogą zostać utracone lub uszkodzone podczas awarii zasilania.

Jak działa SSD PLP?

Dyski SSD wykorzystują w swoich obwodach dwa rodzaje pamięci: pamięć flash DRAM i NAND. Pamięć flash NAND jest nieulotną pamięcią używaną do długoterminowego przechowywania. Z drugiej strony, wbudowana pamięć DRAM jest pamięcią ulotną używaną do buforowania danych przed zapisaniem ich w głównej pamięci NAND.

Podczas normalnej pracy wbudowana pamięć DRAM tymczasowo przechowuje często używane informacje, zanim dane zostaną zapisane w pamięci flash NAND. Gdy zasilanie dysku SSD zostanie nagle odcięte, dane przechowywane w pamięci podręcznej w pamięci DRAM zostaną utracone, ponieważ jest to rodzaj pamięci ulotnej, która wymaga stałego zasilania do przechowywania informacji. Utrata zasilania podczas przesyłania plików do pamięci NAND spowoduje również uszkodzenie plików z powodu odcięcia lub niekompletności plików.

Inne sposoby zapobiegania nagłej utracie zasilania dysku SSD obejmują akumulator zapasowy (BBU) i zasilacz awaryjny bezprzerwowy. Są to jednak rozwiązania zewnętrzne, które należy dokupić osobno.

Bardziej eleganckim i ekonomicznym (w zależności od potrzeb) rozwiązaniem byłoby zastosowanie wbudowanego dysku SSD PLP, w którym zastosowano kondensatory tantalowe. Te specjalne kondensatory mogą utrzymać ładunek wystarczający do zasilania dysku SSD przez krótką chwilę, zwykle trwającą od 20 do 40 milisekund, co wystarczy na przesłanie kilku gigabajtów danych (w zależności od modelu) bezpośrednio do pamięci NAND flash pamięć.

SSD PLP wykorzystuje kondensatory zamiast zwykłych baterii z kilku powodów.

Po pierwsze, kondensatory mogą szybko uwolnić swój ładunek do dysku SSD na długo przed osiągnięciem przez komponent napięcia niedziałającego. Kondensatory mają również dużą gęstość mocy, co pozwala im utrzymać wystarczający ładunek w tak małych opakowaniach. Wreszcie, kondensatory mogą również działać w ekstremalnych środowiskach, w których wysoki poziom ciepła może być stałym czynnikiem. Chociaż akumulatory mogą dłużej zasilać dysk SSD, ich rozmiar, krótki cykl życia oraz powolne ładowanie i rozładowywanie są lepiej wykorzystywane w przenośnych elektrowniach lub zasilacze bezprzerwowe.

SSD PLP czasami zawiera dodatkową jednostkę mikrokontrolera (MCU) dla dodatkowych funkcji, takich jak ulepszona ochrona przed utratą zasilania, dodatkowe zabezpieczenia i różne opcje dostosowywania.

Jakie są ograniczenia SSD PLP?

Niezależnie od tego, czy kupujesz dyski SSD z PLP do firmowej farmy serwerów, czy do osobistej pamięci masowej, ważne jest, aby wiedzieć że dysk SSD PLP należy traktować jedynie jako dodatkową warstwę ochrony przed możliwą utratą danych i korupcja. Oto kilka ograniczeń SSD PLP, o których należy pamiętać:

• SSD PLP chroni dane tylko podczas przerwy w dostawie prądu lub nagłej utraty zasilania. W przypadku wystąpienia skoku napięcia istnieje możliwość usmażenia się obwodów SSD. W tym momencie żadne dane nie są bezpieczne. Uzupełnienie systemu o zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, AVR, a nawet UPS jest zalecane, jeśli przechowywane dane mają ogromne znaczenie.
• Zasilanie awaryjne PLP jest ograniczone. Ponieważ ładowanie kopii zapasowej trwa tylko kilka milisekund, duże pliki mogą nie zostać pomyślnie przeniesione do pamięci NAND przed wyczerpaniem się opłaty za kopię zapasową. W takim przypadku dysk SSD będzie nadal polegał na rejestrowaniu systemu plików w celu odzyskania utraconych danych.
• Twój system może nie obsługiwać PLP. Chociaż większość PLP SSD ma te same złącza i rozmiary, nie wszystkie dyski SSD z PLP są kompatybilne ze wszystkimi systemami. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku bardziej zaawansowanych PLP integrujących MCU. Przed zakupem należy sprawdzić kompatybilność.
• SSD PLP może być nieopłacalny. Chociaż regularna dodatkowa cena 20%-30% za pojedynczy dysk SSD z PLP może być łatwa do przeoczenia, gdy kupujesz tylko pokój, zakup dziesiątek dla twojego serwera może być bardzo kosztowny. Zakup zasilacza UPS może być lepszym rozwiązaniem w przypadku większych operacji z ograniczonym budżetem. W przypadku użytku na małą skalę i do użytku prywatnego koszt jednego lub kilku dysków SSD z funkcją PLP byłby lepszym rozwiązaniem, jeśli interesuje Cię tylko ochrona przechowywanych danych.

Ochrona przed utratą zasilania SSD jest niesamowita!

SSD Power Loss Protection to eleganckie rozwiązanie zapewniające bezpieczeństwo danych podczas nagłej utraty zasilania. Ponadto dyski SSD z potokami PLP zapewniają dodatkowe korzyści, takie jak dłuższa żywotność, lepsza niezawodność i spokój ducha. Chociaż tego typu dyski SSD są często używane w aplikacjach korporacyjnych i dyskach SSD klasy konsumenckiej z PLP są trudniejsze do znalezienia, jeśli są dostępne w Twojej okolicy, możesz chcieć je złapać się.