SSD（Solid State Disk）又称固态存储器，是用固态电子存储芯片阵列制作而成的硬盘。SSD的应用场景非常广泛，除了日常中常见的笔记本电脑，它也被广泛应用于车载、工控、电力、医疗、航空等诸多领域。

        SSD主要包括存储控制器和NAND Flash存储颗粒，存储控制器负责和主机端做数据的收发，存储颗粒负责数据的存储。在操作存储控制器和NAND Flash存储颗粒时，如果外部供电电压出现异常波动，可能会对固态存储器内储存的数据产生严重干扰，甚至会影响整个固态存储系统。

        硅格（SiliconGo）SSD为了迎接电压波动挑战，对存储固件、存储硬件进行了针对性设计，保证SSD在不稳定的电压工况下，依旧可以保持设备的可靠运行。

        注：硅格(SiliconGo)是得一微(YEESTOR)旗下品牌。为了便于描述，全文使用硅格SSD。

01 电压监控设计

        为了监控突发的电压波动情况，通常需要对SSD两个部位进行特殊设计：一是对SSD控制器进行低压监控；二是对NAND Flash存储颗粒进行低压监控。

        （1）控制器低压监控：当SSD输入电压小于一定阈值时，控制器将无法正常工作，此时为了避免整个SSD工作异常，需要对控制器进行复位等操作。

        （2）NAND Flash低压监控：当硬件检测电路识别到NAND Flash的供电电压低于设定阈值时，将以中断的方式立即通知固件。固件将通过应急处理来避免数据存储错误。针对这种NAND Flash电压检测方法我们称之为VDT（voltage detector）功能。 

图1：固件VDT处理流程

        在实际应用中，部分平台电压不稳定会导致NAND Flash的供电波动，有较大风险会影响SSD的正常运行。因此硅格SSD硬件和固件设计结合，有效处理了VDT异常，使得SSD更可靠。

02 电压波动验证

        产品的设计过程重要，产品的验证过程也不容忽视。得一微提供两种方式验证硅格SSD产品抗电压波动功能：电压波动仿真验证与电压波动实际环境验证。

        （1）得一微自研仿真平台，为VDT处理流程提供了电压波动仿真验证的方式，加快了流程建立以及问题定位和分析。

图2 仿真平台界面 

        （2）硅格SSD支持连接高精度示波器，可以对各种工况下SSD内部电压出现异常时，进行快速地分析与评估。

图3：典型电压波动的示波器图

        （3）得一微设计了一套由电压调节板和测试软件工具组成的VDT自动化测试系统平台。可以通过脚本设置，与电压调节板上芯片通信，再调节电压板上的MOS管，从而调节SSD的输入电压。

总结

        在实际生产环境中，输入电压波动可能会对SSD正在写入的数据产生严重干扰，因此需要对控制器做特殊设计，同时需要通过电流波动测试。

        如果直接通过多端口进行SSD产品的测试验证，可能会造成SSD供电电压不稳定。但是如果不对电压波动进行检测和处理，则可能会对NAND Flash的扫描分析结果和产品质量判定出现错误。

        硅格SSD有以下优势：

        （1）有完善的固件、硬件处理流程；

        （2）模拟输入电压波动环境的全面测试；

        （3）有专业的工程师、设备对电压波动做分析验证；

        （4）通过得一微专业测试过的SSD，可以保证输入电压波动时的可靠运行。