ما هي حماية SSD من فقدان الطاقة وكيف تعمل؟

مع تزايد أسعار محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة (SSD) ، تحول العديد من الأشخاص إلى محركات أقراص الحالة الصلبة نظرًا لسرعتها وكفاءة الطاقة والتشغيل الصامت. ومع ذلك ، فإن محركات الأقراص الثابتة SSD أكثر عرضة لفقدان البيانات من محركات الأقراص الثابتة الميكانيكية عند حدوث فقدان مفاجئ للطاقة. على الرغم من أن تسجيل يوميات نظام الملفات واستعادة البيانات مفيدان ، إلا أن الاعتماد على حلول البرامج لا يمكن الاعتماد عليه.

مطلوب حل للأجهزة ، وهنا يأتي دور حماية SSD لفقدان الطاقة (PLP).

ما هي الحماية من فقدان الطاقة SSD؟

الحماية من فقدان الطاقة SSD هي تقنية مصممة لحماية البيانات من التلف أو المسح من SSD عند انقطاع التيار الكهربائي فجأة. قد ينتج فقدان الطاقة المفاجئ عن انقطاع التيار الكهربائي أو ارتفاع التيار أو سحب سلك الطاقة عن طريق الخطأ من مأخذ التيار الكهربائي.

في حالة فقدان الطاقة المفاجئ ، يحمي SSD المزود بـ PLP البيانات من خلال توفير الطاقة لفترة كافية لتخزين البيانات وتسجيلها بشكل صحيح. تأتي رسوم الطوارئ من المكثفات الفائقة المشحونة على متن SSD. تدوم عملية الشحن لفترة قصيرة جدًا (مللي ثانية) ولكنها كافية لنقل غيغابايت من البيانات من DRAM إلى NAND.

ما هي فوائد SSD PLP؟

تتمثل الفائدة الأساسية لوجود PLP على SSD في أنه يحمي البيانات بشكل موثوق في حالة فقدان الطاقة المفاجئ. على الرغم من أن هذا قد لا يكون مشكلة كبيرة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، إلا أن حماية البيانات ضرورية للشركات والمؤسسات التي تخزن المعلومات القيمة على خوادمها. بدون PLP ، يمكن أن تفقد الشركات بيانات مهمة مهمة للعمليات اليومية ، مما يتسبب في خسارة مالية والإضرار بسمعة الشركة.

بصرف النظر عن منع فقدان البيانات والفساد ، تعمل محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المزودة بـ PLP أيضًا على تحسين الموثوقية الشاملة وعمر SSD. من خلال ضمان مسح البيانات بأمان إلى ذاكرة فلاش NAND ، يحافظ PLP على صحة SSD من خلال منع المشكلات التي قد تؤدي إلى فشل SSD على المدى الطويل. لذلك ، من خلال تقليل حوادث فشل SSD ، فإنك تقلل أيضًا من التآكل التشغيلي ، وبالتالي تجعل SSD يدوم لفترة أطول.

قبل شرح كيفية عمل PLP ، دعنا نتحدث أولاً عن كيفية عمل محركات أقراص الحالة الصلبة العادية وكيف يمكن فقد البيانات أو تلفها أثناء انقطاع التيار الكهربائي.

كيف يعمل SSD PLP؟

تستخدم محركات أقراص الحالة الثابتة نوعين من الذاكرة في دوائرها: DRAM وذاكرة فلاش NAND. ذاكرة فلاش NAND هي نوع غير متطاير من الذاكرة المستخدمة للتخزين طويل المدى. من ناحية أخرى ، تعد DRAM المدمجة ذاكرة متقلبة تستخدم لتخزين البيانات مؤقتًا قبل تخزينها في ذاكرة NAND الرئيسية.

أثناء العمليات العادية ، يقوم DRAM الموجود على اللوحة بتخزين المعلومات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر بشكل مؤقت قبل تخزين البيانات على ذاكرة فلاش NAND. عندما تنقطع الطاقة فجأة عن SSD ، تُفقد البيانات المخزنة مؤقتًا على DRAM لأنها نوع من الذاكرة المتقلبة التي تتطلب طاقة ثابتة لتخزين المعلومات. سيؤدي فقدان الطاقة أثناء نقل الملفات إلى ذاكرة NAND أيضًا إلى تلف الملفات بسبب قطع الملفات أو عدم اكتمالها.

تشمل الطرق الأخرى لمنع فقدان طاقة SSD المفاجئ وحدة بطارية احتياطية (BBU) ومصدر طاقة احتياطي غير متقطع. ومع ذلك ، فهذه حلول خارجية يجب شراؤها بشكل منفصل.

سيكون الحل الأكثر أناقة وفعالية من حيث التكلفة (حسب الحاجة) هو استخدام SSD PLP على متن الطائرة ، والذي يتضمن استخدام مكثفات التنتالوم. يمكن أن تحمل هذه المكثفات الخاصة شحنة كافية لتشغيل SSD لفترة وجيزة ، وعادة ما تدوم ما بين 20-40 مللي ثانية وهو ما يكفي لنقل عدة غيغابايت من البيانات (حسب الطراز) مباشرة إلى NAND flash ذاكرة.

يستخدم SSD PLP المكثفات بدلاً من البطاريات العادية لعدة أسباب.

أولاً ، يمكن للمكثفات إطلاق شحنتها بسرعة إلى SSD قبل وقت طويل من وصول المكون إلى الفولتية غير التشغيلية. تحتوي المكثفات أيضًا على كثافة طاقة عالية ، مما يسمح لها بحمل شحنة كافية في مثل هذه العبوات الصغيرة. أخيرًا ، يمكن أن تعمل المكثفات أيضًا في البيئات القاسية حيث يمكن أن تكون المستويات العالية من الحرارة عاملاً ثابتًا. على الرغم من أن البطاريات يمكنها تشغيل SSD لفترة أطول ، إلا أن دورة حياتها السائبة والمنخفضة ومعدلات الشحن والتفريغ البطيئة تستخدم بشكل أفضل لمحطة طاقة محمولة أو إمدادات طاقة غير منقطعة.

يتضمن SSD PLP أحيانًا وحدة تحكم دقيقة إضافية (MCU) للحصول على ميزات إضافية مثل الحماية المحسّنة من فقدان الطاقة والأمان الإضافي وخيارات التخصيص المتنوعة.

ما هي حدود SSD PLP؟

سواء كنت تشتري أقراص SSD مع PLP لمزرعة خوادم الشركة أو للتخزين الشخصي ، فمن المهم أن تعرف يجب اعتبار SSD PLP فقط طبقة إضافية من الحماية ضد فقدان البيانات المحتمل و فساد. فيما يلي بعض قيود SSD PLP التي يجب أن تضعها في اعتبارك:

• SSD PLP يحمي البيانات فقط أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو فقدان الطاقة المفاجئ. في حالة حدوث زيادة في الطاقة ، هناك احتمال أن يتم قلي دائرة SSD. في هذه المرحلة ، لا توجد بيانات آمنة. يكمل نظامك بامتداد حامي الطفرة ، AVR ، أو حتى UPS يوصى به إذا كانت البيانات المخزنة ذات أهمية قصوى.
• الطاقة الاحتياطية PLP محدودة. نظرًا لأن شحن النسخ الاحتياطي لا يستمر إلا لبضعة أجزاء من الثانية ، فقد لا يتم نقل الملفات الضخمة بنجاح إلى NAND قبل نفاد رسوم النسخ الاحتياطي. في هذه الحالة ، سيظل SSD يعتمد على تسجيل نظام الملفات لاستعادة البيانات المفقودة.
• قد لا يدعم نظامك PLP. على الرغم من أن معظم SSD PLPs لها نفس الموصلات وعامل الشكل ، إلا أنه ليست كل SSD مع PLPs متوافقة مع جميع الأنظمة. هذا ينطبق بشكل خاص على PLPs الأكثر تقدمًا التي تدمج MCU. يجب عليك التحقق من التوافق قبل الشراء.
• يمكن أن يكون SSD PLP باهظ التكلفة. على الرغم من أن السعر الإضافي المعتاد بنسبة 20٪ -30٪ لمحرك أقراص صلبة واحد مع PLP قد يكون من السهل التغاضي عنه عندما تشتري قطعة أرض فقط ، إلا أن الاضطرار إلى شراء العشرات لخادمك قد يكون مكلفًا للغاية. قد يكون الحصول على UPS حلاً أفضل لعمليات أكبر بميزانية. بالنسبة للاستخدام على النطاق الصغير والخاص ، فإن تكلفة محرك أقراص واحد أو عدد قليل من محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المزودة بميزة PLP ستكون حلاً أفضل إذا كنت مهتمًا فقط بحماية البيانات المخزنة.

حماية فقدان الطاقة SSD رائعة!

يعد SSD Power Loss Protection حلاً أنيقًا لضمان سلامة بياناتك أثناء فقدان الطاقة المفاجئ. علاوة على ذلك ، توفر محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة المزودة بـ PLP مزايا إضافية مثل فترات الحياة الأطول والموثوقية الأفضل وراحة البال. على الرغم من أن هذه الأنواع من محركات أقراص الحالة الثابتة غالبًا ما تستخدم لتطبيقات المؤسسات و SSD من فئة المستهلك مع PLP يصعب العثور عليها ، إذا كانت متوفرة في منطقتك ، فقد ترغب في الحصول على واحدة من أجلها نفسك.