iCell Technology от компании Innodisk для предотвращения потери данных в SSD

Использование iCell Technology от компании Innodisk для предотвращения потери данных в SSD

Опубликовано в номере:
PDF версия
В статье представлено решение от компании Innodisk под названием iCell Technology, которое предназначено для предотвращения потери данных при внезапном отключении питания. Благодаря использованию конденсаторов, детекторов напряжения и управления буфером, данные, хранящиеся в энергозависимой памяти типа DRAM, еще до полной потери напряжения питания в системе перенаправляются на энергонезависимую флэш-память. Решение iCell Technology можно применять в различных приложениях в IPC-индустрии, когда резервные источники питания недоступны.

Как известно, твердотельный накопитель (solid-state drive, SSD) принимает данные от DRAM-буфера. Благодаря этому операции ввода-вывода становятся более быстрыми и эффективными. Решение компании Innodisk — iCell Technology — продвигает такую архитектуру еще на один шаг вперед за счет использования на плате накопителя нескольких дополнительных конденсаторов, задача которых заключается в том, чтобы обеспечить питание буфера в случае внезапного отключения электроэнергии (рис. 1). Сразу после того, как детекторы напряжения в цепи питания обнаруживают внезапное падение напряжения относительно штатных 5 В, данные конденсаторы мгновенно начинают отдавать накопленную в них мощность и тем самым некоторое время поддерживают шину питания.

Размещение дополнительных конденсаторов на плате накопителя

Рис. 1. Размещение дополнительных конденсаторов на плате накопителя

При нормальных условиях эксплуатации, т. е. пока питание остается номинальным и поддерживается на постоянном уровне, данные пользователя (включая данные в буфере DRAM) могут без проблем записываться на флэш-накопитель. В случае же внезапного сбоя питания существует вероятность того, что данные в энергозависимом буфере будут потеряны. Решение iCell Technology в момент, когда произойдет аварийное отключение питания, может сразу обнаружить падение напряжения и отправить информацию об этом событии по обратной связи на контроллер SSD. Когда контроллер SSD получает этот сигнал, программная прошивка SSD запускает механизм для записи данных во флэш-память (рис. 2). В результате iCell Technology предотвращает потерю данных.

Архитектура технологии iCell от компании Innodisk

Рис. 2. Архитектура технологии iCell от компании Innodisk

 

Пример использования: управление буфером данных

Рассмотрим применение iCell Technology при управлении буфером данных для нескольких накопителей от компании Innodisk,а именно 3MG2-P/3MR2-P/3SR3-P/3SE2-P.

Они содержат по десять буферов DRAM, предназначенных для команд записи. Каждый буфер имеет емкость 128 кбайт. Как уже было сказано выше, когда хост записывает данные на SSD, они сначала попадают в буфер DRAM (рис. 3). Информация обрабатывается по принципу FIFO (first in, first out — в порядке очереди).

 Применение iCell Technology с накопителями 3MG2-P/3MR2-P/3SR3-P/3SE2-P

Рис. 3. Применение iCell Technology с накопителями 3MG2-P/3MR2-P/3SR3-P/3SE2-P

Когда детектор напряжения обнаруживает снижение напряжения на шине питания, он останавливает все операции, после чего SSD переходит в состояние резервного питания и аварийного снижения потребления мощности. Затем SSD записывает все данные из буфера DRAM на флэш-память (рис. 4). Решение iCell Technology может записывать до 15 Мбайт данных на флэш-память за 60 мс. Решения 3MG2-P/
3MR2-P/3SR3-P/3SE2-P имеют максимум 10 Мбайт в буфере DRAM, что обеспечивает достаточно места при записи данных буфера на флэш-память при использовании iCell Technology.

Пример управления буфером данных

Рис. 4. Пример управления буфером данных

 

Результаты тестирования

На рис. 5а представлены данные, снятые с SSD без решения iCell Technology во время отключения питания. Остаточной мощности в системе достаточно всего лишь на время около 2 мс. Как можно видеть, данные до полной потери мощности не успевают записаться на флэш-память.

Данные, полученные во время внезапного отключения электроэнергии с накопителя с использованием iCell Technology, показаны на рис. 5б. Остаточная мощность, доступная для SSD, составляет в таком случае уже около 60 мс. За это время SSD успевает записать на флэш-память до 15 Мбайт данных.

Сравнение поведения SSD при аварийном отключении

Рис. 5. Сравнение поведения SSD при аварийном отключении питания: а) без iCell Technology; б) с использованием iCell Technology

 

Заключение

По представленным результатам тестирования ясно видны все преимущества, которых можно достичь благодаря использованию iCell Technology с твердотельными накопителями. Увеличение поддержки шины питания системы до 60 мс позволяет контроллеру переписать данные с DRAM на флэш-память. Таким образом, решение iCell Technology предлагает ценный механизм защиты данных для твердо­тельных накопителей. Использование конденсаторов с детектором напряжения обеспечивает мгновенную, надежную и полную передачу данных буфера во флэш-память. Сложное управление буфером данных iCell Technology гарантирует, что все данные буфера будут сброшены на флэш-чип еще до полной потери мощности питания.


Компания Innodisk является поставщиком сервисов флэш-памяти и DRAM-продуктов, предназначенных для промышленных и корпоративных приложений. Данные продукты находят применение на рынке встраиваемой компьютерной электроники, в аэрокосмической и оборонной отраслях, облачных хранилищах и в целом ряде других отраслей и сегментов рынка. Последние продукты, включая встроенные периферийные устройства, разработаны для дополнения существующих промышленных решений и высокопроизводительных массивов IOPS флэш-памяти для индустриальных и корпоративных приложений. В дальнейшем компания планирует предоставить комплексные решения и расширить спектр услуг в области хранения данных в промышленном секторе.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *