Intelligent Power Shield & Power Shield

Introductie

Wanneer een solid state drive (SSD) in werking is worden gegevens tijdelijk opgeslagen in het DRAM cache geheugen. Dit wordt gedaan om te profiteren van de snelle reactietijd van de DRAM om de prestaties van de SSD te verbeteren. Omdat het DRAM cache geheugen volatiel is, is een externe voeding vereist om gegevens op te slaan.

Bij een correct stroomonderbreking proces worden door de host opdrachten aan de SSD-controller gegeven dat de stroom onmiddellijk kan worden onderbroken. De controller stuurt een bevestiging terug naar de host en stuurt vervolgens alle gegevens die tijdelijk zijn opgeslagen in de DRAM-cache naar de NAND-flash.

Tijdens een onverwacht stroomverlies kunnen de gegevens tijdens het transport echter niet worden opgeslagen zonder voorafgaande kennisgeving en stroom. In dit geval worden gegevens die zijn opgeslagen op de SSD niet bijgewerkt, wat kan leiden tot een probleem met incompatibiliteit van gegevens, gegevensbeschadiging of zelfs totale apparaatstoring.

Data loopt risico bij stroomuitval

In het geval van een onverwachte stroomuitval kan er gegevensverlies optreden in een van de volgende stromen:

Transcend’s gepatenteerde Intelligent Power Shield (IPS) is ontworpen om het risico op data corruption te minimaliseren en data integriteit te waarborgen.

Wat is Intelligent Power Shield?

Intelligent Power Shield (IPS) is een technologie voor DRAM SSD’s die werken op 5V om de integriteit van data te waarborgen bij een plotselinge stroomuitval. Door condensatoren toe te voegen, kan IPS de tijd verlengen om het spoelproces te voltooien na een plotselinge stroomuitval. Wanneer de stroom is ingeschakeld, werken deze condensatoren als batterijen en worden ze opgeladen met elektriciteit van de computer. Tijdens een onverwacht stroomverlies kunnen de opgeladen condensatoren stroom blijven leveren aan de SSD, waardoor de gegevens het schrijfproces kunnen voltooien.

Hoe werkt IPS?

De SSD heeft een spanningsdetector die constant het spanningsniveau van de host bewaakt. In het geval van plotseling stroomuitval, activeert de spanningsdetector IPS zodra de spanning daalt van 5V naar 4V. In dit stadium, zorgt IPS ervoor dat de gegevens in NAND onbeschadigd zijn. De ingebouwde condensatoren blijven voldoende vermogen bieden om gegevens van de DRAM cache naar de NAND flash te sturen. Wanneer de spanning onder de 2.3V zakt, gaat de NAND flash in een schrijfbeveiligingsmodus en kunnen er geen gegevens meer worden geschreven.

Stroomuitval met en zonder IPS

Door de tijd tussen plotseling stroomverlies en de schrijfbeveiligingsmodus te verlengen kan de SSD meer schrijfbewerkingen van de DRAM cache naar de NAND flash voltooien.

Met IPS heeft de SSD meer dan 75 milliseconden het data flushing process te voltooien voordat NAND flash de schrijfbeveiligingsmodus op 2.3V inschakelt. Zonder IPS heeft de SSD 2 milliseconden.

Wat is Power Shield (PS) en hoe verschilt het van IPS?

Power Shield (PS) is een basis technologie die wordt ondersteund door alle Transcend's embedded SSD’s, die werkt op 5V en 3.3V om interne NAND flash data verlies te voorkomen in het geval van een plotselinge stroomstoring. Door het interne spanningsdetectie circuit van de controller te gebruiken om de externe voeding te detecteren, daalt de spanning van de externe voeding en wordt het PS detectiesysteem geactiveerd. Wanneer een plotselinge stroomuitval optreedt, zou het interne spanningsdetectie circuit de PS functie activeren en stoppen met het accepteren van nieuwe schrijfopdrachten. De schrijfbewerking wordt gestopt om ervoor te zorgen dat de firmware en gegevens in de NAND flash onbeschadigd zijn.

Voordelen van Transcend’s IPS & PS

Transcend heeft exclusief het IPS patent verkregen. Voor betere prestatie gebruikt Transcend superieure componenten zoals een geavanceerde spanningsdetector om IPS te activeren. Bovendien gebruikt Transcend polymer tantalum condensatoren – zware en onopvallende condensatoren die stabiel kunnen werken in ruwe omgevingen.

Hoewel het een entry-level functie is waarvoor geen extra condensatoren nodig zijn, stelt PS op dezelfde manier het interne spanningsdetectie mechanisme van de SSD in staat om het vermogen van de host te bewaken. Wanneer de stroom plotseling uitvalt, daalt de spanning en activeert de spanningsdetector PS, waardoor de SSD controller stopt met het programmeren van data in NAND flash en zorgt ervoor dat data die zijn opgeslagen in NAND onbeschadigd zijn.

  IPS PS
Hardware Met ingebouwde spanningsdetector (VDT) en extra polymer tantalum condensatoren (PTCs), creëert IPS meer tijd voor het schrijven van meer data van DRAM naar NAND flash geheugen wanneer de spanning daalt van 4V naar 2.3V. Wanneer de externe spanning tot een bepaald niveau daalt, activeert het interne spanningsdetectie circuit (VDT) van de controller het PS mechanism. De SSD controller accepteert dan geen nieuwe schrijfopdrachten meer naar de flash.
Firmware Zodra IPS is geactiveerd, spoelt de firmware automatishe de gegevens van DRAM cache naar NAND flash geheugen. SSD controller accepteert geen nieuwe schrijfopdrachten meer van de host, waardoor de integriteit van bestaande data voor de NAND flash wordt gegarandeerd.

Om een hoge geloofwaardigheid te garanderen, gebruikt de IPS technologie van Transcend Ulink DriveMaster power hub om ons power off beveiligingsmechanisme te testen, elke cyclus omvat de volgende stappen:

  1. Host schrijft opdrachten naar de DRAM.
  2. Data geschreven van de controller naar NAND flash.
  3. Ulink schakelt de host uit. Wanneer de VDT detecteert dat de spanning daalt tot 4V, worden de data weggespoeld van de DRAM cache naar NAND flash.
  4. Ulink zet de host aan en vergelijkt de data in de host met die in de NAND flash. Al ser inconsistentie is in de gegevens, wordt in het rapport ‘verkeerde vergelijking’ weergegeven.

Transcend’s IPS heeft 3,000 test cycli doorlopen. Als resultaat werden nul incosistente berichten getoond.

Overzicht

Transcend’s SSD producten bieden een geïntegreerd mechanisme voor bescherming tegen stroomuitval om de integriteit van gegevensoverdracht te waarborgen en de mogelijkheid van apparaatstoringen tijdens onverwachte stroomuitval te minimaliseren.

U hebt al cookies geaccepteerd, maar u kunt uw toestemming op elk gewenst moment intrekken. Zie voor meer informatie onzeCookie Statement. Instellingen veranderen

U hebt cookies al geweigerd, maar u kunt op elk gewenst moment uw toestemming geven. Zie meer voor informatie onze Cookie Statement. Instellingen veranderen