Advanced Power Shield

介紹

電源保護（Power Shield，簡稱 PS）功能會在外部電壓降至臨界水平時啟動，例如從 3.3V 降至 2.7V。此時控制器內部的電壓偵測電路會觸發電源保護機制。

當 SSD 正在運作且資料暫時存儲於由外部電源供電的 DRAM 中時，SSD 控制器在斷電過程中扮演關鍵角色。當主機發出即將斷電的警告指令時，SSD 控制器會確認信號並開始將 DRAM 緩存中的暫存資料轉存到快閃記憶體中。這個過程可確保快閃記憶體中的韌體和使用者資料免受損壞。

以 SATA SSD 為例，在正常運作期間，控制器會將映射表和初始化指令載入 DRAM 中（圖 1-A）。當供電電壓（VCC）降至 4V 以下時（圖 1-B），SSD 控制器會啟動電源保護功能。在此階段，控制器會將 DRAM 緩存中的資料寫入快閃記憶體，確保使用者資料在有限的電力時間內得到保護。同時，控制器會停止與主機的通訊（圖 1-C）以保護 SSD。此時，主機無法偵測到 SSD，裝置將保持不運作狀態，直到電壓穩定後才能重新啟動。

如果電壓進一步降至 2.7V 以下（圖 1-D），SSD 控制器將執行 FLUSH 指令，將映射表保存回快閃記憶體的系統區塊。在此期間，主機仍無法偵測或操作 SSD。即使電力恢復，SSD 也無法正常運作，必須透過主機重新進行電源循環（Power Cycle）來重啟 SSD，恢復正常功能。

在正常 SSD 運作中，資料會暫時存儲於 DRAM 緩存中，以縮小主機介面與 NAND 快閃記憶體之間的效能差距。然而，若遭遇突發斷電（例如系統電源線被拔除、電池突然耗盡或裝置被移除），可能導致資料無法完成寫入過程，進而引發嚴重的裝置故障。電源保護功能（Power Shield）透過韌體保護機制，確保資料完整性並提升裝置的穩定性與可靠性。