CN114003173B - 一种存储设备的掉电保护系统及存储设备 - Google Patents
一种存储设备的掉电保护系统及存储设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114003173B CN114003173B CN202111165099.7A CN202111165099A CN114003173B CN 114003173 B CN114003173 B CN 114003173B CN 202111165099 A CN202111165099 A CN 202111165099A CN 114003173 B CN114003173 B CN 114003173B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- storage device
- resistor
- unit
- main board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
- G06F3/0614—Improving the reliability of storage systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/008—Reliability or availability analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
- G06F11/1008—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
- G06F11/1068—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices in sector programmable memories, e.g. flash disk
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/16—Protection against loss of memory contents
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
- G06F3/0671—In-line storage system
- G06F3/0683—Plurality of storage devices
- G06F3/0689—Disk arrays, e.g. RAID, JBOD
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Power Sources (AREA)
Abstract
本发明公开了一种存储设备及其掉电保护系统,该系统包括:第一掉电检测电路,用于检测主板电压输出端的输出电压是否小于第一阈值;若是,则控制存储设备备份单元,对缓存器件中的数据进行备份,并控制超级电容切换单元利用超级电容的供电,输出第一电压为存储设备备份单元和电压转换单元供电;电压转换单元,用于将主板电压切换单元或超级电容切换单元输出的第一电压转换为第二电压,为存储设备备份单元供电;本发明利用电压转换单元的设置,使第二电压可以由超级电容切换单元或主板电压切换单元输出的第一电压转换得到,从而减少了主板掉电时存储设备备份单元因第二电压的供电异常,无法完成数据备份的情况,保证存储设备的数据可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及存储设备技术领域,特别涉及一种存储设备的掉电保护系统及存储设备。
背景技术
随着云计算和大数据的发展,各行各业的业务都迁移到互联网云端,一旦出现电网大面积断电,数据中心的服务器上存储设备的实时信息就会丢失,造成存储设备中的实时数据无法恢复。
为防止存储设备上的实时信息丢失,通常采用掉电保护技术:通过在存储设备上配置一块备用电池或超级电容模组,来防止机房或是服务器系统异常断电时,能够及时的保存存储设备的实时数据。如存储设备为RAID(Redundant Arrays of IndependentDisks,磁盘冗余阵列)卡时,可以采用图1所示的掉电检测供电切换结构,RAID卡插接在服务器主板PCIE(一种高速串行计算机扩展总线标准)插槽上,取电P12V_MB和P3V3_MB;当主板正常工作时,P12V_MB和P3V3_MB分别通过控制信号S0_A和S0_B控制12V切换和3V3切换给RAID卡供电P12V和P3V3,同时,P12V_MB通过超级电容充电单元给超级电容(SUPER CAP)充电。如图2所示,在主板掉电时,RAID卡的P12V和P3V3切换至超级电容供电;同时,CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)会检测到主板P12V_MB和P3V3_MB的掉电信号S0_A’和S0_B’,然后CPLD会发出控制信号S0_W控制cache(高速缓冲存储器)和FLASH(闪存),将cache里面的实时数据写到FLASH中;当再次上电,CPLD会控制cache和FLASH,将FLASH中保存的数据调入到cache中,从而实现数据恢复。
然而,如图2所示,在主板掉电时,若P3V3_MB掉电检测发生异常,那么P3V3不能继续供电,势必会造成CPLD和FALSH无法正常工作,存在无法完成备份功能的风险。因此,如何能够减少存储设备无法完成实时数据的掉电备份的情况,保证存储设备的数据可靠性,提升用户体验,是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种存储设备的掉电保护系统及存储设备,以减少存储设备无法完成实时数据的掉电备份的情况,保证存储设备的数据可靠性。
为解决上述技术问题,本发明提供一种存储设备的掉电保护系统,包括:
第一掉电检测电路,用于检测主板电压输出端的输出电压是否小于第一阈值;若否,则控制主板电压切换单元利用所述主板电压输出端的输出电压的供电,输出第一电压为存储设备备份单元和电压转换单元供电;若是,则控制所述存储设备备份单元,对缓存器件中的数据进行备份,并控制超级电容切换单元利用超级电容的供电,输出所述第一电压为所述存储设备备份单元和所述电压转换单元供电;其中,所述主板电压输出端为主板上用于输出所述第一电压的电压输出端,所述第一阈值小于或等于所述第一电压;
电压转换单元,用于将所述主板电压切换单元或所述超级电容切换单元输出的第一电压转换为第二电压,为所述存储设备备份单元供电。
可选的,该系统还包括:
所述主板电压切换单元,用于根据所述第一掉电检测电路输出的第一控制信号,利用所述主板电压输出端的输出电压,输出所述第一电压为存储设备备份单元和电压转换单元供电;
所述超级电容切换单元,用于根据所述第一掉电检测电路输出的第二控制信号,利用所述超级电容的输出电压,输出所述第一电压为所述存储设备备份单元和所述电压转换单元供电;
对应的,所述第一掉电检测电路,用于在所述主板电压输出端的输出电压不小于所述第一阈值时,向所述主板电压切换单元输出所述第一控制信号;在所述主板电压输出端的输出电压小于所述第一阈值时,向所述超级电容切换单元和所述存储设备备份单元输出所述第二控制信号。
可选的,所述第一掉电检测电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电压比较器和第二电压比较器;
其中,所述主板电压输出端依次通过所述第一电阻和所述第二电阻接地,所述超级电容的输出端依次通过所述第三电阻和所述第四电阻接地,所述主板电压输出端依次通过所述第五电阻和所述第六电阻接地,所述第一电阻和所述第二电阻相连的公共端与所述第一电压比较器的反相输入端连接,所述第三电阻和所述第四电阻相连的公共端分别与所述第一电压比较器的同相输入端和所述第二电压比较器的反相输入端连接,所述第五电阻和所述第六电阻相连的公共端与所述第二电压比较器的同相输入端连接,所述第一电压比较器的同相输入端通过所述第七电阻与所述第一电压比较器的输出端连接,所述第二电压比较器的同相输入端通过所述第八电阻与所述第二电压比较器的输出端连接,所述第一电压比较器的输出端与所述第七电阻相连的公共端作为所述第一掉电检测电路的第一输出端与所述主板电压切换单元的控制端连接,所述第二电压比较器的输出端与所述第八电阻相连的公共端作为所述第一掉电检测电路的第二输出端分别与所述超级电容切换单元的控制端和所述存储设备备份单元连接;所述第一控制信号为所述第一掉电检测电路的第一输出端输出的低电平信号,所述第二控制信号为所述第一掉电检测电路的第二输出端输出的高电平信号。
可选的,该系统还包括:并联在所述主板电压切换单元两端的续流二极管。
可选的,该系统还包括:
超级电容充电单元,用于利用所述主板电压输出端的供电,对所述超级电容进行充电;
所述超级电容,用于通过所述超级电容切换单元对所述存储设备备份单元和所述电压转换单元供电。
可选的,所述存储设备备份单元具体为RAID卡备份单元时,所述电压转换单元具体用于将所述主板电压切换单元或所述超级电容切换单元输出的12V电压转换为3.3V电压,为所述存储设备备份单元供电。
可选的,该系统还包括:
第二掉电检测电路,用于检测所述主板电压输出端的输出电压是否小于第二阈值;若是,则控制所述存储设备备份单元,利用第一闪存器件对所述缓存器件中的数据进行备份;其中,所述第二阈值大于所述第一阈值;
对应的,所述第一掉电检测电路具体用于在所述主板电压输出端的输出电压小于所述第一阈值时,控制所述存储设备备份单元,利用第二闪存器件对所述缓存器件中的数据进行备份。
可选的,该系统还包括:所述存储设备备份单元;
其中,所述存储设备备份单元,包括:存储设备控制器、与所述存储设备控制器连接的所述缓存器件、与所述缓存器件连接的所述第一闪存器件和所述第二闪存器件以及与所述第二闪存器件连接的CPLD;
所述第一闪存器件,用于根据所述第二掉电检测电路的控制,对所述缓存器件中的数据进行备份;
所述CPLD,用于根据所述第一掉电检测电路的控制,控制所述第二闪存器件对所述缓存器件中的数据进行备份。
本发明还提供了一种存储设备,包括:如上述所述的存储设备的掉电保护系统。
可选的,所述存储设备具体为RAID卡。
本发明所提供的一种存储设备的掉电保护系统,包括:第一掉电检测电路,用于检测主板电压输出端的输出电压是否小于第一阈值;若否,则控制主板电压切换单元利用主板电压输出端的输出电压的供电,输出第一电压为存储设备备份单元和电压转换单元供电;若是,则控制存储设备备份单元,对缓存器件中的数据进行备份,并控制超级电容切换单元利用超级电容的供电,输出第一电压为存储设备备份单元和电压转换单元供电;其中,主板电压输出端为主板上用于输出第一电压的电压输出端,第一阈值小于或等于第一电压;电压转换单元,用于将主板电压切换单元或超级电容切换单元输出的第一电压转换为第二电压,为存储设备备份单元供电;
可见,本发明利用电压转换单元的设置,使第二电压可以由超级电容切换单元或主板电压切换单元输出的第一电压转换得到,从而减少了主板掉电时,存储设备备份单元因第二电压的供电异常,而无法完成实时数据备份的情况,保证了存储设备的数据可靠性,提升用户体验。此外,本发明还提供了一种存储设备,同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的RAID卡掉电检测供电切换的结构示意图;
图2为现有技术中的RAID卡备份单元的结构示意图;
图3为本发明实施例所提供的一种存储设备的掉电保护系统的结构示意图;
图4为本发明实施例所提供的另一种存储设备的掉电保护系统的结构示意图
图5为本发明实施例所提供的一种存储设备备份单元的结构示意图;
图6为本发明实施例所提供的一种第一掉电检测电路的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图3,图3为本发明实施例所提供的一种存储设备的掉电保护系统的结构示意图。该系统可以包括:
第一掉电检测电路11,用于检测主板电压输出端的输出电压是否小于第一阈值;若否,则控制主板电压切换单元13利用主板电压输出端的输出电压的供电,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电;若是,则控制存储设备备份单元20,对缓存器件中的数据进行备份,并控制超级电容切换单元14利用超级电容15的供电,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电;其中,主板电压输出端为主板上用于输出第一电压的电压输出端,第一阈值小于或等于第一电压;
电压转换单元12,用于将主板电压切换单元13或超级电容切换单元14输出的第一电压转换为第二电压,为存储设备备份单元20供电。
可以理解的是,本实施例中的第一掉电检测电路11可以对输出第一电压的主板电压输出端的输出电压进行掉电检测,即在主板电压输出端的输出电压小于第一阈值时,确定主板掉电,从而控制存储设备备份单元20,对缓存器件中的数据进行备份,并控制超级电容切换单元14利用超级电容15的供电,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电;在主板电压输出端的输出电压不小于第一阈值时,确定主板正常工作,从而控制主板电压切换单元13利用主板电压输出端的输出电压的供电,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电。
具体的,对于本实施例中第一掉电检测电路11的具体电路类型,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,如第一掉电检测电路11可以具体用于在主板电压输出端的输出电压不小于第一阈值时,向主板电压切换单元13输出第一控制信号,以控制主板电压切换单元13利用主板电压输出端的输出电压的供电,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电;在主板电压输出端的输出电压小于第一阈值时,向超级电容切换单元14和存储设备备份单元20输出第二控制信号,以控制存储设备备份单元20,对缓存器件中的数据进行备份,并控制超级电容切换单元14利用超级电容15的供电,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电;即第一掉电检测电路11的第一输出端可以与主板电压切换单元13的控制端连接,用于向主板电压切换单元13输出第一控制信号;第一掉电检测电路11的第二输出端可以分别与超级电容切换单元14的控制端和存储设备备份单元20连接,用于向超级电容切换单元14和存储设备输出第二控制信号。
对应的,如图3所示,本实施例所提供的系统还可以包括主板电压切换单元13,用于根据第一掉电检测电路11输出的第一控制信号,利用主板电压输出端的输出电压,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电;超级电容切换单元14,用于根据第一掉电检测电路11输出的第二控制信号,利用超级电容15的输出电压,输出第一电压为存储设备备份单元20和电压转换单元12供电。
如图4所示,本实施例所提供的存储设备的掉电保护系统具体为RAID卡的掉电保护系统时,存储设备备份单元20可以具体为RAID卡备份单元;电压转换单元12(P12V/P3V3)可以具体用于将主板电压切换单元13(12V切换)或超级电容切换单元14(SUPER CAP切换)输出的12V电压转换为3.3V电压,为RAID卡备份单元供电;在主板正常工作时,第一掉电检测电路11(12V掉电检测0)输出第一控制信号(S0信号),控制主板电压切换单元13将主板的主板电压输出端的输出电压(P12V_MB)切换,给RAID卡备份单元供电第一电压(P12V);主板的P12V_MB掉电时,第一掉电检测电路11可以在P12V_MB电压降到第一阈值(如10.8V,即90%的第一电压)后,输出第二控制信号(S0’信号)给超级电容切换单元14和RAID卡备份单元,控制RAID卡备份单元进行数据备份并控制超级电容切换单元14切换超级电容15供电,如图5所示,RAID卡备份单元中的CPLD检测到第二控制信号(S0’信号)后,可以发出缓存控制信号S0_W,控制FLASH0写数据,将cache(即缓存器件)中的实时数据写到FLASH0中。
相应的,如图3所示,本实施例所提供的系统还可以包括超级电容充电单元16,用于利用主板电压输出端的供电,对超级电容15进行充电;超级电容15,用于通过超级电容切换单元14对存储设备备份单元20和电压转换单元12供电。如图4所示,存储设备备份单元20具体为RAID卡备份单元时,超级电容充电单元16(SUPER CAP充电单元)可以利用主板电压输出端输出的P12V_MB电压,对超级电容15(SUPER CAP)进行充电;超级电容15可以通过超级电容切换单元14(SUPER CAP切换),输出P12V电压(即第一电压)为RAID卡备份单元和电压转换单元12(P12V/P3V3)供电。
需要说明的是,如图3所示,本实施例所提供的系统还可以包括第二掉电检测电路17,用于检测主板电压输出端的输出电压是否小于第二阈值;若是,则控制存储设备备份单元20,利用第一闪存器件对缓存器件中的数据进行备份;其中,第二阈值大于第一阈值;对应的,第一掉电检测电路11具体用于在主板电压输出端的输出电压小于第一阈值时,控制存储设备备份单元20,利用第二闪存器件对缓存器件中的数据进行备份。
也就是说,本实施例中可以通过第一掉电检测电路11和第二掉电检测电路17的设置,在主板掉电时,利用分别两个闪存器件(即第一闪存器件和第二闪存器件)对缓存器件中的数据进行备份,以起到双重备份作用。如图4和图5所示,主板P12V_MB掉电时,将掉电过程可以分为两个阶段,第一阶段:第二掉电检测电路17可以在P12V_MB电压降到第一阈值(如11.4V,即95%的第一电压)后,输出第三控制信号(S1信号)给RAID卡备份单元的第一闪存器件(FLASH1),控制第一闪存器件对缓存器件(cache)中的数据进行备份,将缓存器件中的实时数据写到第一闪存器件中;第二阶段:第一掉电检测电路11可以在P12V_MB电压降到第一阈值(如10.8V)后,输出第二控制信号(S0’信号)给超级电容切换单元14和RAID卡备份单元,控制RAID卡备份单元进行数据备份并控制超级电容切换单元14切换超级电容15供电,使得RAID卡备份单元中的CPLD检测到第二控制信号(S0’信号)后,可以发出缓存控制信号(S0_W信号),控制第二闪存器件(FLASH0)对缓存器件(cache)中的数据进行备份,将缓存器件中的实时数据写到第二闪存器件中。
对应的,如图3所示,本实施例所提供的系统还可以:存储设备备份单元20;其中,存储设备备份单元20可以包括:存储设备控制器(如图5中的RAID CARD Controller,RAID卡控制器)、与存储设备控制器连接的缓存器件(如图5中的cache)、与缓存器件连接的第一闪存器件(如图5中的FLASH1)和第二闪存器件(如图5中的FLASH0)以及与第二闪存器件连接的CPLD;第一闪存器件,用于根据第二掉电检测电路17的控制,对缓存器件中的数据进行备份CPLD,用于根据第一掉电检测电路11的控制,控制第二闪存器件对缓存器件中的数据进行备份。也就是说,本实施例中相较于现有的存储设备备份单元(如图2所示的RAID卡备份单元),新增了第一闪存器件,实现第二掉电检测电路17对缓存器件中实时数据的备份;相应的,第一闪存器件可以由主板电压切换单元13或超级电容切换单元14输出的第一电压供电,如图5所示,主板电压切换单元13或超级电容切换单元14输出的第一电压(P12V)可以通过相应电压转换单元12(P12V/P1V8)为第一闪存器件(FLASH1)供电。
具体的,对于本实施例所提供的第一掉电检测电路11和第二掉电检测电路17的具体电路结构,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,如第一掉电检测电路11的第一输出端与主板电压切换单元13的控制端连接,第一掉电检测电路11的第二输出端分别与超级电容切换单元14的控制端和存储设备备份单元20连接时,如图6所示,第一掉电检测电路11,包括:第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(RF0)、第八电阻(RF1)、第一电压比较器(电压比较器0)和第二电压比较器(电压比较器1);其中,主板电压输出端依次通过第一电阻和第二电阻接地,超级电容15的输出端依次通过第三电阻和第四电阻接地,主板电压输出端依次通过第五电阻和第六电阻接地,第一电阻和第二电阻相连的公共端与第一电压比较器的反相输入端连接,第三电阻和第四电阻相连的公共端分别与第一电压比较器的同相输入端和第二电压比较器的反相输入端连接,第五电阻和第六电阻相连的公共端与第二电压比较器的同相输入端连接,第一电压比较器的同相输入端通过第七电阻与第一电压比较器的输出端连接,第二电压比较器的同相输入端通过第八电阻与第二电压比较器的输出端连接,第一电压比较器的输出端与第七电阻相连的公共端作为第一掉电检测电路11的第一输出端与主板电压切换单元13的控制端连接,第二电压比较器的输出端与第八电阻相连的公共端作为第一掉电检测电路11的第二输出端分别与超级电容切换单元14的控制端和存储设备备份单元20连接;第一控制信号为第一掉电检测电路11的第一输出端输出的低电平信号,第二控制信号为第一掉电检测电路11的第二输出端输出的高电平信号。对应的,第二掉电检测电路17可以采用与上述第一掉电检测电路11相似的电路结构进行设置,本实施例对此不做任何限制。
也就是说,如图6所示,P12V_MB可以为主板电压输出端的输出电压,V_CAP为超级电容15的输出电压;V_TH、V_REF和V_TL可以分别是分压电阻R1/R2、R3/R4和R5/R6对P12V_MB、V_CAP和P12V_MB分压之后的电压信号;V_REF可以作为电压比较器0和电压比较器1的参考基准,V_TH和V_TL可以分别对应电压比较器0和电压比较器1的输出电平切换阈值,RF0和RF1为两各电压比较器线路的反馈电阻。
主板12V供电正常,此时V_TH>V_REF>V_TL,电压比较器0输出S0为低电平(即第一控制信号),电压比较器1输出S0’为高电平;结合图4可知,此时主板供电路径打开,超级电容15供电路径关闭,由主板P12V_MB切换至P12V给RAID卡备份单元供电,属于服务器系统的正常工作状态,RAID卡不会启动cache的数据备份动作。
主板12V掉电时,P12V_MB会降低,当V_TL<V_TH<V_REF时,电压比较器0输出S1为高电平,电压比较器1输出S1’为低电平(即第二控制信号);结合图4可知,此时主板供电路径关闭,会由超级电容15切换P12V给RAID卡备份单元供电,并启动cache数据备份。
进一步的,本实施例中本实施例所提供的系统还可以:并联在主板电压切换单元13两端的续流二极管,以保证主板电压输出端的输出电压掉电时(此时主板电压切换单元13已关断,超级电容15供电还未切换过来),仍可维持RAID卡一段时间的供电需求,保证RAID卡不间断供电。
具体的,对于本实施例所提供的掉电保护系统中的具体元器件的类型和蚕食,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,本实施例对此不做任何限制。
本实施例中,本发明实施例利用电压转换单元12的设置,使第二电压可以由超级电容切换单元14或主板电压切换单元13输出的第一电压转换得到,从而减少了主板掉电时,存储设备备份单元20因第二电压的供电异常,而无法完成实时数据备份的情况,保证了存储设备的数据可靠性,提升用户体验。
相应于上面的系统实施例,本发明实施例还提供了一种存储设备,下文描述的一种存储设备与上文描述的一种存储设备的掉电保护系统可相互对应参照。
本发明实施例提供了一种存储设备,包括:如上述实施例所提供的存储设备的掉电保护系统。
具体的,存储设备可以具体为RAID卡,存储设备也可以NVDIMM(非易失性双列直插式内存模块)设备或其他非易失性存储器。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的存储设备而言,由于其与实施例公开的系统相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的一种存储设备的掉电保护系统及存储设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种存储设备的掉电保护系统,其特征在于,包括:
第一掉电检测电路,用于检测主板电压输出端的输出电压是否小于第一阈值;若否,则向主板电压切换单元输出第一控制信号,控制所述主板电压切换单元利用所述主板电压输出端的输出电压的供电,输出第一电压为存储设备备份单元和电压转换单元供电;若是,则向超级电容切换单元和存储设备备份单元输出第二控制信号,控制所述存储设备备份单元,利用第二闪存器件对缓存器件中的数据进行备份,并控制所述超级电容切换单元利用超级电容的供电,输出所述第一电压为所述存储设备备份单元和所述电压转换单元供电;其中,所述主板电压输出端为主板上用于输出所述第一电压的电压输出端,所述第一阈值小于或等于所述第一电压;
电压转换单元,用于将所述主板电压切换单元或所述超级电容切换单元输出的所述第一电压转换为第二电压,为所述存储设备备份单元供电;
所述主板电压切换单元,用于根据所述第一掉电检测电路输出的第一控制信号,利用所述主板电压输出端的输出电压,输出所述第一电压为存储设备备份单元和电压转换单元供电;
所述超级电容切换单元,用于根据所述第一掉电检测电路输出的第二控制信号,利用所述超级电容的输出电压,输出所述第一电压为所述存储设备备份单元和所述电压转换单元供电;
并联在所述主板电压切换单元两端的续流二极管;
第二掉电检测电路,用于检测所述主板电压输出端的输出电压是否小于第二阈值;若是,则控制所述存储设备备份单元,利用第一闪存器件对所述缓存器件中的数据进行备份;其中,所述第二阈值大于所述第一阈值;
所述掉电保护系统,还包括:所述存储设备备份单元;
其中,所述存储设备备份单元,包括:存储设备控制器、与所述存储设备控制器连接的所述缓存器件、与所述缓存器件连接的所述第一闪存器件和所述第二闪存器件以及与所述第二闪存器件连接的CPLD;
所述第一闪存器件,用于根据所述第二掉电检测电路的控制,对所述缓存器件中的数据进行备份;
所述CPLD,用于根据所述第一掉电检测电路的控制,控制所述第二闪存器件对所述缓存器件中的数据进行备份;
相应的,所述第一掉电检测电路,包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电压比较器和第二电压比较器;
其中,所述主板电压输出端依次通过所述第一电阻和所述第二电阻接地,所述超级电容的输出端依次通过所述第三电阻和所述第四电阻接地,所述所述主板电压输出端依次通过所述第五电阻和所述第六电阻接地,所述第一电阻和所述第二电阻相连的公共端与所述第一电压比较器的反相输入端连接,所述第三电阻和所述第四电阻相连的公共端分别与所述第一电压比较器的同相输入端和所述第二电压比较器的反相输入端连接,所述第五电阻和所述第六电阻相连的公共端与所述第二电压比较器的同相输入端连接,所述第一电压比较器的同相输入端通过所述第七电阻与所述第一电压比较器的输出端连接,所述第二电压比较器的同相输入端通过所述第八电阻与所述第二电压比较器的输出端连接,所述第一电压比较器的输出端与所述第七电阻相连的公共端作为所述第一掉电检测电路的第一输出端与所述主板电压切换单元的控制端连接,所述第二电压比较器的输出端与所述第八电阻相连的公共端作为所述第一掉电检测电路的第二输出端分别与所述超级电容切换单元的控制端和所述存储设备备份单元连接;所述第一控制信号为所述第一掉电检测电路的第一输出端输出的低电平信号,所述第二控制信号为所述第一掉电检测电路的第二输出端输出的高电平信号。
2.根据权利要求1所述的存储设备的掉电保护系统,其特征在于,还包括:
超级电容充电单元,用于利用所述主板电压输出端的供电,对所述超级电容进行充电;
所述超级电容,用于通过所述超级电容切换单元对所述存储设备备份单元和所述电压转换单元供电。
3.根据权利要求1所述的存储设备的掉电保护系统,其特征在于,所述存储设备备份单元具体为RAID卡备份单元时,所述电压转换单元具体用于将所述主板电压切换单元或所述超级电容切换单元输出的12V电压转换为3.3V电压,为所述存储设备备份单元供电。
4.一种存储设备,其特征在于,包括:如权利要求1至3任一项所述的存储设备的掉电保护系统。
5.根据权利要求4所述的存储设备,其特征在于,所述存储设备具体为RAID卡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111165099.7A CN114003173B (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种存储设备的掉电保护系统及存储设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111165099.7A CN114003173B (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种存储设备的掉电保护系统及存储设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114003173A CN114003173A (zh) | 2022-02-01 |
CN114003173B true CN114003173B (zh) | 2023-08-18 |
Family
ID=79922236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111165099.7A Active CN114003173B (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种存储设备的掉电保护系统及存储设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114003173B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114741022B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-05-16 | 合肥召洋电子科技有限公司 | 一种双备份控制电路供电电路载体及配置方法 |
CN115993882A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-04-21 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 磁盘阵列卡备电控制方法、装置、电子设备和存储介质 |
CN117055822B (zh) * | 2023-10-11 | 2024-02-06 | 苏州元脑智能科技有限公司 | NVME SSD Raid卡板载备电系统及控制方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102033826A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-04-27 | 创新科存储技术有限公司 | 内存掉电数据保护的装置和方法 |
CN107147206A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-08 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种降低raid卡掉电的保护线路 |
CN107608493A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-19 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种利用超级电容作为存储卡备用电源的供电装置及方法 |
CN110333769A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-15 | 广东浪潮大数据研究有限公司 | 一种存储卡上基于超级电容的供电切换电路及系统 |
CN213399501U (zh) * | 2020-12-02 | 2021-06-08 | 北京和利时智能技术有限公司 | 掉电保持电路及电子设备 |
-
2021
- 2021-09-30 CN CN202111165099.7A patent/CN114003173B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102033826A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-04-27 | 创新科存储技术有限公司 | 内存掉电数据保护的装置和方法 |
CN107147206A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-08 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种降低raid卡掉电的保护线路 |
CN107608493A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-19 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种利用超级电容作为存储卡备用电源的供电装置及方法 |
CN110333769A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-15 | 广东浪潮大数据研究有限公司 | 一种存储卡上基于超级电容的供电切换电路及系统 |
CN213399501U (zh) * | 2020-12-02 | 2021-06-08 | 北京和利时智能技术有限公司 | 掉电保持电路及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114003173A (zh) | 2022-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114003173B (zh) | 一种存储设备的掉电保护系统及存储设备 | |
US9390767B2 (en) | Battery-less cache memory module with integrated backup | |
US9250676B2 (en) | Power failure architecture and verification | |
US8904099B2 (en) | Isolation switching for backup memory | |
CA2200982C (en) | Power backup system for volatile memory | |
US9972365B2 (en) | DIMM memory module reference voltage switching circuit | |
US9042197B2 (en) | Power fail protection and recovery using low power states in a data storage device/system | |
US9129665B2 (en) | Dynamic brownout adjustment in a storage device | |
CN110781029A (zh) | 断电保护方法及系统 | |
US9280429B2 (en) | Power fail latching based on monitoring multiple power supply voltages in a storage device | |
US10346072B1 (en) | Dislocated power loss protection charge storage | |
CN115373501A (zh) | 固态驱动器的电源故障保护系统 | |
CN117055822B (zh) | NVME SSD Raid卡板载备电系统及控制方法 | |
CN104834610A (zh) | 一种磁盘掉电保护电路及方法 | |
US20200105312A1 (en) | NVDIMM System with UPS power source | |
CN116880153B (zh) | 二取二系统及其控制方法、轨道车辆 | |
CN212229601U (zh) | 固态硬盘及其异常断电保护电路 | |
JP2674862B2 (ja) | 半導体記憶装置のバックアップ電源監視装置 | |
KR100577800B1 (ko) | 컴퓨터 시스템의 자동 백업 장치 및 방법 | |
CN114552760A (zh) | 基于超级电容备用电源的硬盘掉电保护电路 | |
JPH059812B2 (zh) | ||
CN117148948A (zh) | 包括电池模块的存储系统及其操作方法 | |
Yu et al. | Power-down Protection Technology in Embedded System | |
JPH0222718A (ja) | 電源システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |