讨论关于DIY 刷固件 - 企业 SSD 掉电保护问题

abcat120

大家好,


小弟最近对于企业级或工业级固态硬盘都有很多电容可以在盘掉电之后提供几十毫秒的供电之疑问


这的确是企业级或工业级固态硬 特点之一
但我好奇一样事, 如果那个企业 SSD 的主控有开卡工具
自己DIY 手动刷上固件后, 该SSD 也有掉电保护吗? 即在几十毫秒内把缓存数据和关键管理数据保存到闪存芯片中的功能


电容问题, 正常电容耐用性还是非常高, 但是也不是绝对, 因为每一个电容的质量不是完全一样, 有良品, 有一般品质等等


疑问
1. 正常固件有不同的地方流出, 同一样的主控, 每牌子的SSD 也有不同的定位, 有些是入门级, 有些是高阶级, 主控支持掉电, 但不一定流出的固件也支持吧? 有方法可以查看或测试吗?


1.只要企业的SSD板子有电容 , 现在的固件开卡后能也支援掉电保护?


2.几十毫秒时间, SSD的缓存芯片应该不能过大, 如果非常大, 如,512MB , 1GB , 2GB, 就算固件和板子都支援, 几十毫秒时间 应该不能把所有重要的数据写回闪存芯片中吧?


3.电容问题, 电容耐用性还是非常高, 但是也不是绝对, 因为每一个电容的质量不是完全一样, 有良品, 有一般品质等等, 所以还是有机会因电容故障率导致数据丢失?


4.最后热门的MRAM SSD的缓存芯片，缓存数据掉电后还在 ,这个东西感觉未来可能把电容SSD都取代, 请问有谁对这个MRAM有研究过吗?  

吃烧饼喝三鹿

不知道各位大佬都是咋想的
为啥总是和SSD过意不去
几百多买个UPS 直接怼到电源上
然后电脑啊 路由器啊 光猫啊
一股脑怼上去不就完了么
指望SSD
多麻烦

527945545

给你举个例子形象的比喻一下没掉点保护和有掉电保护的区别
同一个小汽车的低配和高配的区别
低配=车架子+4个轮子
高配=车架子+4个轮子+7气囊+ABS+EBD+EBA+ASR+ESP+车道辅助+车道偏离+主动刹车+L2+L3+L4+倒车雷达+倒车影像+++++++++只要是该有的都给装上
这就是消费级VS企业级:lol:加再多的东西 不如挂个UPS:lol:

技术宅小唐

SATA写入我算你最快 500MB/S，50ms的总运行时间，理论写入量500 x 0.05 =25MB
外置缓存 128MB起步，这25MB能有啥用？保FTL都十分勉强，更别说128 256MB的DDR了
慧荣主控FTL映射需要DRAM容量至少1GB:1MB
反正嘛，SSD的掉电保护能忽悠二傻子就行了，就像发烧线材一样
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可能多少人不知道真正的服务器是用SAS接口的SSD，那掉电保护是配合UPS切换主电时用的，因为UPS大概有个10ms左右的反应和修正时间
SATA消费级 想要企业级特性 还用个公版固件 SMART0改1显中文看见有掉电保护计数就以为是真有掉电保护？
简直不要太天真，看看咸鱼那卖46en掉电保护xxxx固件的，我不吹牛这个显中最早是我教出去的 但是被不少JS说成是掉电保护固件。。。
我就看个乐呵哈哈哈
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想要掉电保护的，在SATA 5V的输入肖特基后面并联16V 10000UF,外壳打孔引线出来也行，一个不够接2两个，两个不够接5个，还是觉得不够的话就自由发挥接一排都行，接个5V充电宝也行，绝对比胆电容好使万倍、
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我用的1KVA 纯正弦波在线式UPS电池容量48V10A，一千来块钱 比那几个胆电容好使千万倍

zhuyimin

技术宅小唐 发表于 2021-4-8 20:44
SATA写入我算你最快 500MB/S，50ms的总运行时间，理论写入量500 x 0.05 =25MB
外置缓存 128MB起步，这25MB ...

SSD孱弱的保险、肖特基扛不住这么多大容量电容。外接大电流肖特基、大电容，不用改SSD。

luguochi

技术宅小唐 发表于 2021-4-8 20:44
SATA写入我算你最快 500MB/S，50ms的总运行时间，理论写入量500 x 0.05 =25MB
外置缓存 128MB起步，这25MB ...

外接电容也不一定好吧，万一停电了没数据写，SSD认为是处于空闲状态，后台开始搞垃圾回收又正好把电容的电用光呢？
（就是讨论一下，不是杠精）

abcat120

技术宅小唐 发表于 2021-4-8 20:44
SATA写入我算你最快 500MB/S，50ms的总运行时间，理论写入量500 x 0.05 =25MB
外置缓存 128MB起步，这25MB ...

厉害! 神级DIY大佬!

把我的疑问都解决掉

企业级SSD 掉电保护是配合UPS切换主电时用的, 这个突破盲点
所以如果没有用UPS 的用家, 企业级SSD 掉电保护 也是得物无所用, 几十毫秒 真的用处不太, 掉盘率还是和普通的SSS一样.

我也有考虑过DIY 外置供电, 不过技术问题太多, 最后放弃了:lol:
感觉会和主机的电源发生冲撞.  我想应该还有其他方法, 只有大佬级才知道

如果真的要DIY 外置供电, 感觉就加了一个UPS 或加一个DIY外接板,   来检测是否断电及像UPS即时切换.功能应该不简单...

简单及安全和实用性, 正规的UPS, 感觉好像真的比较好,未来也怎样更换SSD , 电脑也不受影响
UPS....好像除了公司以外, 家里不太想放一个UPS :lol:

la45088d1

luguochi 发表于 2021-4-9 00:38
外接电容也不一定好吧，万一停电了没数据写，SSD认为是处于空闲状态，后台开始搞垃圾回收又正好把电容的 ...

掉电保护是跟掉电中断特性有关的。大部分的微控制器或者微处理器都有低压中断，当使能后只要检测到供电电压低于某个值就会触发中断，此时处理器还可以工作，电压下降到不可利用的阈值还需要一定时间。这时处理器就应该执行紧急处理流程保护重要数据了。所以如果固件真的有这个掉电保护功能，你说的不成立。而且空闲状态的判定估计是几百毫秒甚至十几秒这种级别的，在掉电这种几毫秒到几十毫秒这种场合根本不可能成立。

小飞机DIY

掉不掉都一样用。该坏的时候还是会坏。
还不如直接背个充电宝（UPS）
或者换个质量好的电源:lol::lol:
之前找我修硬盘的在同一台机上坏了好几个固态的还不怀疑电源问题

john_chuck

技术宅小唐 发表于 2021-4-8 20:44
SATA写入我算你最快 500MB/S，50ms的总运行时间，理论写入量500 x 0.05 =25MB
外置缓存 128MB起步，这25MB ...

创见2246en 16贴大板上边的所谓掉电保护，就是在检测到SATA 5V低电的时候一个RST给主控……
倒推完那个电路我就知道这种消费级SSD所谓掉电保护是怎么一回事了

更有甚者直接在5V的肖特基之前并一堆超低ESR电容，反正有人喜欢，就焊上呗，都是买家买单

abcat120

小飞机DIY 发表于 2021-4-9 15:40
掉不掉都一样用。该坏的时候还是会坏。
还不如直接背个充电宝（UPS）
或者换个质量好的电源

的确, SSD 要坏就即时坏,  无法预防
看人品吧...

电流脉冲对硬盘的影响非常大
便宜电源影响不止SSD,

abcat120

john_chuck 发表于 2021-4-9 16:02
创见2246en 16贴大板上边的所谓掉电保护，就是在检测到SATA 5V低电的时候一个RST给主控……
倒推完那个电 ...

我也有看过大佬 . 一整板都贴满钽电容.
我也有一个想法也弄一个
不过想了又想, 真的有用吗?  如果加钽电容, 就能减少掉盘, 为何大厂都不推出来当热卖的卖点? 便宜又大碗

所以反推, 这个掉电保护 对普通用家来说没什么用或必须特定要求才发挥用处.
有位大佬突破盲点, 原来掉电保护是配合UPS切换主电时用的, 这个说得通, 几十毫秒时间, 跟本不可能把大缓存都全写到闪存.

也解释了为何一直只有企业或工业SSD 才有电容掉电保护? 而消费级没有....

527945545

abcat120 发表于 2021-4-9 16:30
我也有看过大佬 . 一整板都贴满钽电容.
我也有一个想法也弄一个
不过想了又想, 真的有用吗?  如果加钽电 ...

正经的三星掉电保护是这么做的这个电池我试过可以点亮LED小灯珠很久/这个盘只要掉电异常/就会红表/无法格式化盘

技术宅小唐

527945545 发表于 2021-4-9 19:04
正经的三星掉电保护是这么做的这个电池我试过可以点亮LED小灯珠很久/这个盘只要掉电异常/就会红表/无法格 ...

这种才能叫 掉电保护，用锂离子电容或者超级法拉电容做储能
几个黄豆黑豆的 充其量只是滤波。。。

技术宅小唐

la45088d1 发表于 2021-4-9 12:57
掉电保护是跟掉电中断特性有关的。大部分的微控制器或者微处理器都有低压中断，当使能后只要检测到供电电 ...

SSD主控对断电的判断是SATA信号不是电源，SATA协议里面是有来自PCH的时钟和握手信号，以及数据流的忙/空闲/挂起/中断等等指令，突然断电的时候SSD主控没收到来自PCH数据和关机信号 就能判定主机宕机了，相关例子参考SMART里的C7和不正常关机项，SATA的两对差分线 信号不良主控都知道的，而且SSD主控固件完善的话 响应时间是非常快的 从PCH到主控的读取延迟都不到1ms的 丢PCH信号几毫秒 主控就知道了，直接保存FTL到闪存里或者是主控进入休眠状态将电力用于维持DRAM运行
SAS协议下的掉电保护要比SATA复杂得多，这里就不提了

技术宅小唐

luguochi 发表于 2021-4-9 00:38
外接电容也不一定好吧，万一停电了没数据写，SSD认为是处于空闲状态，后台开始搞垃圾回收又正好把电容的 ...

主控收不到南桥的信号会进入待机模式或者别的状态 不会继续工作的（RDT不在此范围）

技术宅小唐

zhuyimin 发表于 2021-4-8 21:08
SSD孱弱的保险、肖特基扛不住这么多大容量电容。外接大电流肖特基、大电容，不用改SSD。 ...

接个一欧的限流电阻就行了

la45088d1

技术宅小唐 发表于 2021-4-9 22:43
SSD主控对断电的判断是SATA信号不是电源，SATA协议里面是有来自PCH的时钟和握手信号，以及数据流的忙/空 ...

你说的也不完全，不过这倒是解决了那个人的操心，及掉电后会不会执行一些不期望的操作。
SSD的主控固件可能把SATA的握手包作为掉电判断依据之一，但绝对不应该是唯一。假设你硬盘电路供电出现问题导致电压消失或者不稳定，你还要继续工作吗？这肯定不行的，所以固件肯定还有更底层的保护机制的。只是不同厂商对固件，硬件电路的开发程度和水平不同，最终效果有所区别，

perter

la45088d1 发表于 2021-4-10 10:46
你说的也不完全，不过这倒是解决了那个人的操心，及掉电后会不会执行一些不期望的操作。
SSD的主控固件可 ...

对，我朋友之前有参与到SF系列固件的逆向工作，SF企业级固件的机制就是固件配合主控判定电压波动有没有超出阈值，如果超出了主控会进入保护操作，对外拒绝总线上面的读写操作，对内把SRAM的数据快速回写进F，问题就在于，虽然咱们能拿到企业级固件，但是没有企业级二级KEY甚至是三级KEY（Intel之类的是有三级KEY的），所以咱们拿到的固件也无法开启保护的。。。。

la45088d1

perter 发表于 2021-4-10 11:18
对，我朋友之前有参与到SF系列固件的逆向工作，SF企业级固件的机制就是固件配合主控判定电压波动有没有超 ...

可以试试深度逆向，把KEY校验直接破解就行。