很多朋友都遇到過快遞出庫一體機(jī)強(qiáng)制關(guān)機(jī)之后再次啟動時不能上網(wǎng)的情況，這是由于異常斷電導(dǎo)致了網(wǎng)卡驅(qū)動程序的破壞或遺失。對于固態(tài)硬盤來說，異常斷電除了丟文件還有更可怕的后果：硬盤像手機(jī)刷機(jī)失敗一樣直接變磚。

    為了增強(qiáng)寫入性能，快遞出庫一體機(jī)硬盤默認(rèn)都開啟了寫入緩存，允許程序在寫入數(shù)據(jù)時由操作系統(tǒng)先放入內(nèi)存緩沖，程序可以繼續(xù)執(zhí)行后邊的任務(wù)，緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)可以慢慢寫入到硬盤里。但這一過程中如果發(fā)生停電或強(qiáng)制關(guān)機(jī)，就有可能會丟文件了。

    除了啟用寫入緩存之外，下方還有一個“關(guān)閉設(shè)備上寫入緩沖區(qū)刷新”的選項(xiàng)，NVMe固態(tài)硬盤必須要勾上這個選項(xiàng)才能全速運(yùn)行，但顯然這樣做會增加更多的數(shù)據(jù)遺失風(fēng)險。這也是現(xiàn)在NVMe不如普通SATA固態(tài)硬盤成熟的一個表現(xiàn)。

    我們先來看機(jī)械硬盤是如何預(yù)防斷電數(shù)據(jù)遺失的：Toshiba在最新的10TB企業(yè)級機(jī)械硬盤上增加了一顆原本固態(tài)硬盤上才會運(yùn)用的閃存芯片。在斷電時借助盤片旋轉(zhuǎn)的慣性發(fā)電，供主控將DRAM緩存內(nèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到閃存中安全保存，完美實(shí)現(xiàn)了斷電數(shù)據(jù)不遺失，規(guī)劃非常巧妙。

    企業(yè)級固態(tài)硬盤通常運(yùn)用斷電保護(hù)電容供電來實(shí)現(xiàn)緩存內(nèi)數(shù)據(jù)的緊急寫入。不過電容壽命限制較多，很可能會在閃存之前破壞并導(dǎo)致嚴(yán)重的問題，所以家用固態(tài)硬盤中并沒有這個功能。另外固態(tài)硬盤的DRAM緩存內(nèi)主要存放FTL閃存映射表，只有至多16MB容量用來短時緩存用戶讀寫的數(shù)據(jù)，隨著Flush指令的下達(dá)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)就會寫入到NAND閃存中永久保存下來。

    Flush指令是由Win系統(tǒng)自動定時發(fā)送的，會強(qiáng)制固態(tài)硬盤緩存區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)實(shí)際寫入到閃存永久保存。下面以ToshibaQ200240G固態(tài)硬盤來進(jìn)行測驗(yàn)。Q200是Toshiba原廠8通道MLC閃存SSD，當(dāng)前性價比最高的原廠固態(tài)硬盤之一。

    運(yùn)用名為sync的手動Flush軟件來檢驗(yàn)一下Flush指令的作用：

    文件復(fù)制完成后立刻斷電，重新開機(jī)后文件MD5會出錯，因?yàn)檫€有部分?jǐn)?shù)據(jù)留在緩存中沒有實(shí)際寫入閃存：

    如果文件復(fù)制后執(zhí)行Flush命令，然后立刻斷電，再次校驗(yàn)MD5是正確的，說明文件被完整寫入到了固態(tài)硬盤內(nèi)。

    Win系統(tǒng)自動向固態(tài)硬盤發(fā)送Flush指令的頻率是很快的，所以偶爾強(qiáng)制關(guān)機(jī)并不一定出現(xiàn)問題。此外家用快遞出庫一體機(jī)的斷電保護(hù)和有無DRAM緩存關(guān)系不大：即便你能保護(hù)住硬盤緩存數(shù)據(jù)，主機(jī)沒有UPS不間斷供電的話，主內(nèi)存數(shù)據(jù)依然會丟，斷電瞬間發(fā)送到SATA接口上的指令也有可能是錯誤的。

    家用固態(tài)硬盤斷電防護(hù)的主要目標(biāo)是避免閃存寫飛，破壞到同單元的原有數(shù)據(jù)位內(nèi)容。ToshibaQ200主要使用了CopyonWrite的方式來實(shí)現(xiàn)保護(hù)：如下圖所示，當(dāng)固態(tài)硬盤要修改Page3時，會先將Page3原有內(nèi)容拷貝一份到保留區(qū)域，然后再寫入Page3的數(shù)據(jù)。如果寫入被停電打斷而出錯，固態(tài)硬盤還能通過提前拷貝出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。

    總的來說，家用固態(tài)硬盤防斷電主要靠聰明的主控與固件搭配，當(dāng)然如果大家能養(yǎng)成良好習(xí)慣，最大限度減少強(qiáng)制關(guān)機(jī)的發(fā)生才是對固態(tài)硬盤最好的保護(hù)。