Čo je ochrana pri strate napájania SSD a ako to funguje?

Keďže disky SSD (SSD) sú čoraz dostupnejšie, veľa ľudí prešlo na SSD kvôli ich rýchlosti, energetickej účinnosti a tichej prevádzke. SSD disky sú však náchylnejšie na stratu údajov ako mechanické pevné disky, keď dôjde k náhlej strate energie. Hoci žurnálovanie súborového systému a obnova dát pomáhajú, spoliehanie sa na softvérové ​​riešenia nie je spoľahlivé.

Vyžaduje sa hardvérové ​​riešenie a tu prichádza na rad ochrana proti strate napájania SSD (PLP).

Čo je ochrana pri strate napájania SSD?

Ochrana proti strate napájania SSD je technológia navrhnutá na ochranu údajov pred poškodením alebo vymazaním z SSD pri náhlom prerušení napájania. Náhla strata napájania môže byť spôsobená výpadkom prúdu, prepätím alebo náhodným vytiahnutím napájacieho kábla z elektrickej zásuvky.

V prípade náhleho výpadku napájania SSD s PLP chráni dáta tým, že poskytuje energiu dostatočne dlho na to, aby boli dáta správne uložené a žurnálované. Núdzové nabíjanie pochádza z nabitých superkondenzátorov na doske SSD. Nabíjanie trvá len veľmi krátky čas (milisekundy), ale postačuje na prenos gigabajtov dát z DRAM do NAND.

Aké sú výhody SSD PLP?

Hlavnou výhodou PLP na SSD je to, že spoľahlivo chráni dáta v prípade náhleho výpadku napájania. Hoci to nemusí byť veľký problém pre osobné počítače, ochrana údajov je nevyhnutná pre podniky a organizácie, ktoré ukladajú cenné informácie na svojich serveroch. Bez PLP by podniky mohli stratiť dôležité údaje, ktoré sú dôležité pre každodennú prevádzku, čo by spôsobilo finančné straty a poškodilo reputáciu spoločnosti.

Okrem toho, že SSD s PLP zabraňujú strate a poškodeniu dát, zlepšujú aj celkovú spoľahlivosť a životnosť SSD. Zabezpečením bezpečného vyprázdnenia údajov do pamäte NAND flash PLP udržiava zdravie SSD predchádzaním problémom, ktoré môžu z dlhodobého hľadiska viesť k zlyhaniu SSD. Znížením počtu prípadov zlyhania SSD teda znížite aj prevádzkové opotrebovanie, čím SSD predĺžite.

Pred vysvetlením, ako funguje PLP, si najprv povieme, ako fungujú bežné SSD disky a ako sa môžu dáta stratiť alebo poškodiť počas výpadku napájania.

Ako funguje SSD PLP?

SSD disky využívajú vo svojich obvodoch dva typy pamäte: DRAM a NAND flash pamäť. NAND flash pamäť je energeticky nezávislá pamäť používaná na dlhodobé ukladanie. Na druhej strane zabudovaná DRAM je energeticky závislá pamäť, ktorá sa používa na ukladanie údajov do vyrovnávacej pamäte pred ich uložením do hlavnej pamäte NAND.

Počas bežnej prevádzky zabudovaná DRAM dočasne ukladá často používané informácie predtým, ako sa dáta uložia do NAND flash pamäte. Keď sa náhle preruší napájanie jednotky SSD, údaje uložené vo vyrovnávacej pamäti na DRAM sa stratia, pretože ide o typ volatilnej pamäte, ktorá vyžaduje konštantné napájanie na ukladanie informácií. Strata energie pri prenose súborov do pamäte NAND tiež spôsobí poškodenie súborov v dôsledku odrezania alebo neúplnosti súborov.

Medzi ďalšie spôsoby, ako zabrániť náhlej strate napájania SSD, patrí záložná batériová jednotka (BBU) a neprerušiteľný záložný zdroj. Ide však o externé riešenia, ktoré je potrebné zakúpiť samostatne.

Elegantnejším a nákladovo efektívnejším (v závislosti od potreby) riešením by bolo použitie integrovaného SSD PLP, ktoré zahŕňa použitie tantalových kondenzátorov. Tieto špeciálne kondenzátory dokážu udržať dostatok nabitia na napájanie SSD na krátky okamih, zvyčajne s výdržou medzi 20–40 milisekúnd, čo stačí na prenos niekoľkých gigabajtov dát (v závislosti od modelu) priamo do NAND flash Pamäť.

SSD PLP využíva kondenzátory namiesto bežných batérií z niekoľkých dôvodov.

Po prvé, kondenzátory môžu rýchlo uvoľniť svoj náboj na SSD dlho predtým, ako komponent dosiahne neprevádzkové napätie. Kondenzátory majú tiež vysokú hustotu výkonu, čo im umožňuje udržať dostatok náboja v takých malých baleniach. Nakoniec, kondenzátory môžu pracovať aj v extrémnych prostrediach, kde môže byť vysoká úroveň tepla konštantným faktorom. Hoci batérie dokážu napájať SSD dlhšie, ich objem, nízky životný cyklus a pomalé rýchlosti nabíjania a vybíjania sa lepšie používajú pre prenosnú elektráreň alebo neprerušiteľné zdroje napájania.

SSD PLP niekedy obsahuje dodatočnú mikrokontrolérovú jednotku (MCU) pre ďalšie funkcie, ako je vylepšená ochrana proti strate napájania, pridaná bezpečnosť a rôzne možnosti prispôsobenia.

Aké sú obmedzenia SSD PLP?

Či už kupujete SSD s PLP pre firemnú serverovú farmu alebo osobné úložisko, je dôležité vedieť že SSD PLP by sa malo považovať len za dodatočnú vrstvu ochrany pred možnou stratou údajov a korupcia. Tu je niekoľko obmedzení SSD PLP, ktoré by ste mali mať na pamäti:

• SSD PLP chráni dáta len pri výpadku prúdu alebo pri náhlom výpadku prúdu. Ak dôjde k prepätiu, existuje možnosť, že sa obvody SSD spália. V tomto bode nie sú žiadne údaje v bezpečí. Doplnenie vášho systému o a prepäťová ochrana, AVR alebo dokonca UPS sa odporúča, ak sú uložené údaje mimoriadne dôležité.
• Záložné napájanie PLP je obmedzené. Keďže záložné nabíjanie trvá len niekoľko milisekúnd, veľké súbory sa nemusia úspešne preniesť do NAND skôr, ako sa vyčerpá záložné nabíjanie. V tomto prípade sa SSD bude pri obnove stratených údajov stále spoliehať na žurnálovanie súborového systému.
• Váš systém nemusí podporovať PLP. Hoci väčšina SSD PLP má rovnaké konektory a tvarový faktor, nie všetky SSD s PLP sú kompatibilné so všetkými systémami. To platí najmä pre pokročilejšie PLP integrujúce MCU. Pred nákupom musíte skontrolovať kompatibilitu.
• SSD PLP môže byť cenovo nedostupné. Hoci zvyčajná 20%-30% extra cena za jeden SSD s PLP môže byť ľahko prehliadnuteľná, keď kupujete len mier, musieť kupovať desiatky pre váš server môže byť veľmi drahé. Získanie UPS môže byť lepším riešením pre väčšie operácie s obmedzeným rozpočtom. Pre malé a súkromné ​​použitie by cena za jeden alebo niekoľko SSD s funkciou PLP bola lepším riešením, ak máte záujem iba o ochranu uložených údajov.

Ochrana pri strate napájania SSD je úžasná!

SSD Power Loss Protection je elegantné riešenie na zaistenie bezpečnosti vašich dát pri náhlom výpadku napájania. Okrem toho SSD s PLP poskytujú ďalšie výhody, ako je dlhšia životnosť, lepšia spoľahlivosť a pokoj. Aj keď sa tieto typy SSD často používajú pre podnikové aplikácie a SSD pre spotrebiteľov s PLP je ťažšie nájsť, ak sú dostupné vo vašej oblasti, možno budete chcieť jeden nájsť seba.