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電腦異常斷電危害有哪些 電腦強行關機危害介紹【詳解】

2020-10-19 03:18:14

  很多朋友都遇到過電腦強制關機之後再次啟動時不能上網的情況,這是由於異常斷電導致了網路卡驅動程式的破壞或遺失。對於固態硬碟來說,異常斷電除了丟檔案還有更可怕的後果:硬碟像手機刷機失敗一樣直接變磚。

  為了增強寫入效能,電腦硬碟預設都開啟了寫入快取,允許程式在寫入資料時由作業系統先放入記憶體緩衝,程式可以繼續執行後邊的任務,緩衝區內資料可以慢慢寫入到硬碟裡。但這一過程中如果發生停電或強制關機,就有可能會丟檔案了。

  除了啟用寫入快取之外,下方還有一個“關閉裝置上寫入緩衝區重新整理」的選項,NVMe固態硬碟必須要勾上這個選項才能全速執行,但顯然這樣做會增加更多的資料遺失風險。這也是現在NVMe不如普通SATA固態硬碟成熟的一個表現。

  我們先來看機械硬碟是如何預防斷電資料遺失的:Toshiba在最新的10TB企業級機械硬碟上增加了一顆原本固態硬碟上才會運用的快閃記憶體晶片。在斷電時藉助碟片旋轉的慣性發電,供主控將DRAM快取內資料轉移到快閃記憶體中安全儲存,完美實現了斷電資料不遺失,規劃非常巧妙。

  企業級固態硬碟通常運用斷電保護電容供電來實現快取內資料的緊急寫入。不過電容壽命限制較多,很可能會在快閃記憶體之前破壞並導致嚴重的問題,所以家用固態硬碟中並沒有這個功能。另外固態硬碟的DRAM快取內主要存放FTL快閃記憶體對映表,只有至多16MB容量用來短時快取使用者讀寫的資料,隨著Flush指令的下達,這部分資料就會寫入到NAND快閃記憶體中永久儲存下來。

  Flush指令是由Win系統自動定時傳送的,會強制固態硬碟快取區內資料實際寫入到快閃記憶體永久儲存。下面以ToshibaQ200 240G固態硬碟來進行測驗。Q200是Toshiba原廠8通道MLC快閃記憶體SSD,當前價效比最高的原廠固態硬碟之一。

  運用名為sync的手動Flush軟體來檢驗一下Flush指令的作用:

  檔案複製完成後立刻斷電,重新開機後檔案MD5會出錯,因為還有部分資料留在快取中沒有實際寫入快閃記憶體:

  如果檔案複製後執行Flush命令,然後立刻斷電,再次校驗MD5是正確的,說明檔案被完整寫入到了固態硬碟內。

  Win系統自動向固態硬碟傳送Flush指令的頻率是很快的,所以偶爾強制關機並不一定出現問題。此外家用電腦的斷電保護和有無DRAM快取關係不大:即便你能保護住硬碟快取資料,主機沒有UPS不間斷供電的話,主記憶體資料依然會丟,斷電瞬間傳送到SATA介面上的指令也有可能是錯誤的。

  家用固態硬碟斷電防護的主要目標是避免快閃記憶體寫飛,破壞到同單元的原有資料位內容。ToshibaQ200主要使用了Copy on Write的方式來實現保護:如下圖所示,當固態硬碟要修改Page 3時,會先將Page 3原有內容拷貝一份到保留區域,然後再寫入Page 3的資料。如果寫入被停電打斷而出錯,固態硬碟還能通過提前拷貝出來的資料進行恢復。

  總的來說,家用固態硬碟防斷電主要靠聰明的主控與韌體搭配,當然如果大家能養成良好習慣,最大限度減少強制關機的發生才是對固態硬碟最好的保護。


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