PFP+
紹介
Silicon Powerは、電源障害保護＋のためにデュアルセキュア設計を採用しています。
すべてのSP Industrial SSDシリーズは、電圧不安定や電源断を検知すると、ホストコマンドの受信を停止する電源シールドファームウェアアーキテクチャ保護を備えています。SP IndustrialのRシリーズSSDは、工業用ポリマーコンデンサを用いたPFP+を実装し、突然の電源断時にDRAMキャッシュからフラッシュへのデータフラッシュ処理のための時間を延長します。
主な特徴と機能
- 新設計のDC電源回路は最大26Vまで昇圧可能で、高いエネルギー効率を実現。
- ポリマータンタルコンデンサを使用したハードウェアベースのPFPと、ソフトウェアベースの電源シールドを最適化。
- ポリマーコンデンサの動作温度範囲は-55℃〜105℃。
- ホールドアップ時間は最低25ms、最大100msまで対応。
SSDコントローラの電源障害管理方法
SSDのファームウェアはNANDフラッシュ内のシステムブロックに保存されています。システム電源がオンになると、SSDは関連するマッピングテーブルと初期コマンドをDRAMにロードし、SSDコントローラが使用します。VCCが4V未満になると、SSDコントローラは電源シールド機能を有効にし、この期間にDRAMキャッシュのデータをフラッシュに書き込んでユーザーデータを保護します。同時に、VCC<4V時はSSDコントローラはホストからのコマンド受信を停止し、自身を保護します。この期間、ホストはSSDを認識できず、SSDも動作を停止します。VCCが安定し復帰するまで続きます。VCCFが2.7V未満になると、SSDコントローラは最初にマッピングテーブルをフラッシュのシステムブロックに書き戻すコマンドを実行します。この間、ホストはSSDを認識できず、電源復帰後もSSDは動作しません。再度電源のON/OFF操作が必要で、ホストがSSDの正常動作を再開します。
SSDの動作中は、ホストインターフェースとNANDフラッシュメモリ間の性能ギャップを埋めるためにデータが一時的にDRAMキャッシュに保存されます。しかし、突然の電源断（システムの電源抜き取り、バッテリーの急激な消失、デバイスの抜き取りなど）では、フラッシュ処理が完了せず、重大なデバイス障害を引き起こす可能性があります。Silicon Powerのデュアルセキュア設計によるPFP+は、ファームウェア保護機構とコンデンサバックアップ回路でこれらの問題を解決します。
電源障害保護＋（PFP+）メカニズムの動作原理
電源シールド機能は内蔵のVDT（電圧検出器）とファームウェア機構を統合しています。異常な電源低下を検知すると即座にホストからのデータ受信を禁止し、マッピング／リンクテーブルをフラッシュにバックアップするなどの処置を行います。PFP+は専用のポリマーコンデンサを使用して突然の電源断時にDRAMキャッシュまたはSLCキャッシュからフラッシュへのデータフラッシュ処理の時間を延長します。これらのコンデンサは通電時に充電され、電源断時にSSD回路へ充電電力を供給します。
SPのPFP+技術搭載SSDは、少なくとも30msの持続時間を確保し、放電時間内にデータフラッシュタスクを完了させます。さらに、異常条件下での電源サイクル試験を3,000回以上合格しています。
