固態(tài)硬盤由于必須使用FTL做邏輯地址和物理地址之間的轉換，如果在SSD讀、寫、刪除等正常工作的情況下出現異常掉電，有可能會導致mapping table的因為來不及更新而丟失，從而出現SSD無法被系統(tǒng)識別的故障，同時，為了提升讀寫性能，通常使用SDRAM做緩存，如果在讀寫過程中遭遇異常掉電，SDRAM中的數據可能來不及寫進Nand Flash導致數據丟失，或者更新的映射表來不及寫進Nand Fla。

固態(tài)硬盤由于必須使用FTL做邏輯地址和物理地址之間的轉換，如果在SSD讀、寫、刪除等正常工作的情況下出現異常掉電，有可能會導致mapping table的因為來不及更新而丟失，從而出現SSD無法被系統(tǒng)識別的故障。

同時，為了提升讀寫性能，通常使用SDRAM做緩存，如果在讀寫過程中遭遇異常掉電，SDRAM中的數據可能來不及寫進Nand Flash導致數據丟失，或者更新的映射表來不及寫進Nand Flash導致映射表丟失。

異常掉電導致的故障現象

SSD異常掉電通常會出現三種故障現象：

1、SSD無法重現被系統(tǒng)識別，需要重新構建映射表或者通過簡單粗暴的方式重新量產方可使用；

2、多次掉電后，SSD出現大量的“新增壞塊”；

出現新增壞塊的背后機理是：當SSD對某些Block進行讀取、寫入或者擦除不成功時，會被標識為壞塊，當然，這些塊并非真正的壞塊，僅僅是因為異常掉電導致的錯誤判斷。

3、SDRAM中數據丟失；

常見掉電保護機制

每家對掉電保護的機制理解不同，面向的用戶不同，保護機制也完全不同，一般會有下面兩種做法：

1、保存SDRAM中所有數據

異常掉電后，SDRAM中所有數據必須完全寫入Nand Flash，一般而言，SDRAM的容量設置為SSD裸容量的千分之一，對于小容量SSD來說，SDRAM中需要寫入Nand Flash的數據比較少，通過超級電容或者鉭電容可以實現數據繼續(xù)寫入。但是，如果SSD容量足夠大的時候，例如：8TB，那么，SDRAM中需要寫入Nand Flash的數據將會非常大，如果依然靠超級電容或者鉭電容來做供電，必然會面臨下面三個棘手的問題：

a、需要更多的鉭電容顆粒來做防護，在實際的工程實踐中，這是一項非常嚴峻的考驗，工程師面對的是厚度、標準尺寸的限制，PCB的面積并不足夠使用；

b、即使有足夠的電容來做防護，當執(zhí)行“重新啟動”時，SSD將無法正常啟動，必須先關機一段時間后才能重新啟動，原因是：SSD需要將鉭電容中所有電放完后才能被識別；

c、當使用幾年后，鉭電容或者超級電容出現老化后，當鉭電容供電無法達到初始設計目標值時，用戶仍然存在掉電后數據丟失或者SSD無法識別的潛在隱患，如果在初始設計時即做冗余電容，那么，將會回到問題“b”的死循環(huán)。

值得欣慰的是，b和c的問題都是可以完美解決的，解決這些棘手問題只是需要工程師足夠的頭腦和經驗而已。

2、只保存SDRAM中的用戶數據，而不保存映射表

這樣的做法將會減少SDRAM的使用和鉭電容的使用，“不保存映射表”并不意味著映射表的丟失，僅僅是不保存最后數據寫入時更新的映射表，當SSD重新上電后，尋找上次映射表保存后寫入的新數據，重新構建映射表，這樣做法的弊端是機制設置不足夠合理的話，重新構建映射表的時間會比較久，SSD需要一些時間才能正常進入正常狀態(tài)。

對于無SDRAM設計的控制器來說，所有數據直接寫入Nand Flash，當異常掉電時，沒有寫入Nand Flash的數據會被返回主機寫入不成功，沒有額外數據需要保存，因此，對于真正高可靠要求的應用而言，無SDRAM設計才是王道，其代表是德國某老牌工業(yè)品牌主控，其唯一的弊端就是性能不足夠良好，實際上，很多應用場景并是需要最高的性能，而是“夠用”的性能。

測試方法和原理

具體測試時，SSD需要作為系統(tǒng)盤以及作為從盤兩種情形進行測試，做主盤和做從盤的測試方法唯一區(qū)別是，做主盤需要對測試電腦整機進行通斷電，而做從盤僅僅對SSD進行通斷電即可。

a、對SSD分別作為空盤時、寫入數據25%時、寫入數據50%時、寫入數據85%以及寫入數據100%時分別進行3000次的異常掉電測試，每次掉電和通電時間間隔為3秒；

對盤寫入不同容量數據進行測試的原理是：當SSD寫入一定數據量后，后臺開始進行垃圾回收，垃圾回收就意味著數據的搬遷，數據搬遷就意味著映射表的更新，此時進行異常掉電通常會出現問題。

b、當正常寫入數據時，對SSD進行異常掉電

在windows下，寫入數據文件系統(tǒng)需要執(zhí)行如下八個動作：

所以，寫入數據的過程也是映射表更新的過程，此時的掉電仍然會影響到映射表是否完整更新。

c、當刪除數據時進行異常掉電在windows下，刪除數據同樣需要執(zhí)行八個動作，與建立文件道理相同，映射表同樣需要更新。

d、當SSD讀取文件是異常掉電，測試3000次，通斷電時間間隔3秒；

e、當正常關機過程中異常掉電，測試3000次；

f、當正常啟動操作系統(tǒng)時異常掉電，測試3000次；

對于工業(yè)級或者軍工級別的SSD，需要在高低溫的環(huán)境下進行上述的各項測試。
? ? ? ?責任編輯:tzh