Che cos'è la protezione dalla perdita di alimentazione SSD e come funziona?

Con le unità a stato solido (SSD) che diventano sempre più convenienti, molte persone sono passate agli SSD a causa della loro velocità, efficienza energetica e funzionamento silenzioso. Tuttavia, gli SSD sono più suscettibili alla perdita di dati rispetto ai dischi rigidi meccanici quando si verifica un'improvvisa perdita di alimentazione. Sebbene il journaling del file system e il ripristino dei dati siano di aiuto, fare affidamento su soluzioni software non è affidabile.

È necessaria una soluzione hardware, ed è qui che entra in gioco la protezione dalla perdita di alimentazione (PLP) dell'SSD.

Che cos'è la protezione dalla perdita di alimentazione SSD?

La protezione dall'interruzione dell'alimentazione SSD è una tecnologia progettata per proteggere i dati dal danneggiamento o dalla cancellazione da un SSD quando l'alimentazione viene interrotta bruscamente. L'improvvisa perdita di alimentazione può derivare da un'interruzione di corrente, da un picco di tensione o da un cavo di alimentazione estratto accidentalmente da una presa di corrente.

In caso di improvvisa interruzione dell'alimentazione, un'unità SSD con PLP protegge i dati fornendo alimentazione per un tempo sufficiente affinché i dati vengano archiviati e registrati correttamente. La carica di emergenza proviene dai supercondensatori caricati a bordo dell'SSD. La carica dura solo per un tempo molto breve (millisecondi) ma è sufficiente per trasferire gigabyte di dati dalla DRAM alla NAND.

Quali sono i vantaggi di SSD PLP?

Il vantaggio principale di avere un PLP su un SSD è che protegge in modo affidabile i dati in caso di improvvisa perdita di alimentazione. Anche se questo potrebbe non essere un grosso problema per i personal computer, la protezione dei dati è essenziale per le aziende e le organizzazioni che memorizzano informazioni preziose sui propri server. Senza PLP, le aziende potrebbero perdere dati importanti critici per le operazioni quotidiane, causando perdite finanziarie e danneggiando la reputazione dell'azienda.

Oltre a prevenire la perdita e il danneggiamento dei dati, gli SSD con PLP migliorano anche l'affidabilità complessiva e la durata dell'SSD. Garantendo che i dati vengano scaricati in modo sicuro nella memoria flash NAND, PLP mantiene l'integrità dell'SSD prevenendo problemi che potrebbero causare guasti all'SSD a lungo termine. Quindi, riducendo gli incidenti di guasto dell'SSD, si riduce anche l'usura operativa, prolungando così la durata dell'SSD.

Prima di spiegare come funziona PLP, parliamo innanzitutto di come funzionano i normali SSD e di come i dati possono essere persi o danneggiati durante un'interruzione di corrente.

Come funziona SSD PLP?

Gli SSD utilizzano due tipi di memoria nei loro circuiti: DRAM e memoria flash NAND. La memoria flash NAND è un tipo di memoria non volatile utilizzato per l'archiviazione a lungo termine. D'altra parte, la DRAM integrata è una memoria volatile utilizzata per memorizzare nella cache i dati prima di memorizzarli nella memoria NAND principale.

Durante le normali operazioni, la DRAM integrata memorizza temporaneamente le informazioni a cui si accede di frequente prima che i dati vengano archiviati nella memoria flash NAND. Quando l'alimentazione viene improvvisamente interrotta dall'SSD, i dati memorizzati nella cache sulla DRAM vengono persi perché è un tipo di memoria volatile che richiede un'alimentazione costante per memorizzare le informazioni. La perdita di alimentazione durante il trasferimento dei file nella memoria NAND causerà anche il danneggiamento dei file a causa del taglio o dell'incompletezza dei file.

Altri modi per prevenire l'improvvisa perdita di alimentazione dell'SSD includono un'unità batteria di backup (BBU) e un gruppo di continuità di alimentazione di backup. Queste, tuttavia, sono soluzioni esterne che devono essere acquistate separatamente.

Una soluzione più elegante ed economica (a seconda delle necessità) sarebbe l'uso di SSD PLP su scheda, che incorpora l'uso di condensatori al tantalio. Questi condensatori speciali possono mantenere una carica sufficiente per alimentare un SSD per un breve momento, che di solito dura tra 20 e 40 millisecondi che è sufficiente per trasferire diversi gigabyte di dati (a seconda del modello) direttamente su flash NAND memoria.

SSD PLP utilizza condensatori invece di normali batterie per diversi motivi.

In primo luogo, i condensatori possono rilasciare rapidamente la loro carica all'SSD molto prima che il componente raggiunga tensioni non operative. I condensatori hanno anche densità di potenza elevate, che consentono loro di mantenere una carica sufficiente in pacchetti così piccoli. Infine, i condensatori possono funzionare anche in ambienti estremi dove alti livelli di calore possono essere un fattore costante. Sebbene le batterie possano alimentare un SSD più a lungo, il loro ingombro, il basso ciclo di vita e i bassi tassi di carica e scarica sono meglio utilizzati per una centrale elettrica portatile o gruppi di continuità.

SSD PLP a volte include un'unità microcontrollore aggiuntiva (MCU) per funzionalità extra come una protezione avanzata contro la perdita di alimentazione, maggiore sicurezza e varie opzioni di personalizzazione.

Quali sono i limiti di SSD PLP?

Che tu stia acquistando SSD con PLP per la server farm di un'azienda o per l'archiviazione personale, è importante saperlo che SSD PLP dovrebbe essere considerato solo un ulteriore livello di protezione contro la possibile perdita di dati e corruzione. Ecco alcune limitazioni SSD PLP che dovresti tenere a mente:

• SSD PLP protegge i dati solo durante un'interruzione di corrente o un'improvvisa perdita di alimentazione. Se si verifica un aumento di tensione, esiste la possibilità che i circuiti SSD si rompano. A quel punto, nessun dato è al sicuro. Completando il tuo sistema con a limitatore di sovratensione, AVR o persino un UPS è consigliato se i dati memorizzati sono della massima importanza.
• L'alimentazione di backup PLP è limitata. Poiché la carica di backup dura solo pochi millisecondi, i file di grandi dimensioni potrebbero non essere trasferiti correttamente alla NAND prima che la carica di backup si esaurisca. In questo caso, l'SSD si affiderà comunque al journaling del file system per recuperare i dati persi.
• Il tuo sistema potrebbe non supportare PLP. Sebbene la maggior parte dei PLP SSD abbia gli stessi connettori e lo stesso fattore di forma, non tutti gli SSD con PLP sono compatibili con tutti i sistemi. Ciò è particolarmente vero per i PLP più avanzati che integrano un MCU. È necessario verificare la compatibilità prima dell'acquisto.
• SSD PLP può essere proibitivo in termini di costi. Sebbene il normale prezzo extra del 20% -30% per un singolo SSD con PLP possa essere facilmente trascurato quando acquisti solo un pezzo, dover acquistare dozzine per il tuo server può essere molto costoso. Ottenere un UPS potrebbe essere una soluzione migliore per operazioni più grandi con un budget limitato. Per uso privato e su piccola scala, il costo per uno o pochi SSD con la funzione PLP sarebbe una soluzione migliore se sei interessato solo a proteggere i dati archiviati.

La protezione dalla perdita di alimentazione SSD è fantastica!

SSD Power Loss Protection è una soluzione elegante per garantire la sicurezza dei tuoi dati durante un'improvvisa interruzione di corrente. Inoltre, gli SSD con PLP offrono ulteriori vantaggi come una maggiore durata, una migliore affidabilità e tranquillità. Sebbene questi tipi di SSD siano spesso utilizzati per applicazioni aziendali e SSD di livello consumer con PLP sono più difficili da trovare, se sono disponibili nella tua zona, potresti volerne prendere uno te stesso.