探索 Qorvo 针对固态硬盘的断电保护与电源管理单芯片解决方案

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在数字存储领域中,固态硬盘(SSD)凭借其更高的可靠性、更快的速度、更低的功耗、更佳的性能以及轻巧紧凑的设计,已经成为现代计算环境中的核心组件。预计到2028年,全球SSD市场将达到670亿美元,其中电源断电保护(PLP)技术占据着关键地位。
 
在之前的推文《Qorvo ACT85411:集成PLP功能的企业级SSD电源管理单芯片解决方案》中,我们深入探讨了Qorvo针对企业级SSD推出的集成断电保护与电源管理解决方案,并重点介绍了其代表性产品——ACT85411。这款器件通过整合PLP功能,显著提升了系统在突发断电情况下的数据安全性与稳定性。
 
在此基础上,Qorvo近期又推出了一款新的电源管理集成电路——ACT85611。与ACT85411一样,ACT85611也集成了完整的断电保护(PLP)功能,专为满足企业级固态硬盘日益增长的高可用性需求而设计。
 
Qorvo ACT85611和ACT85411
 
如图5所示,PLP是Qorvo ACT85611和ACT85411的一项常规功能。每款器件的PLP都包括一个eFuse和背靠背MOSFET,用于输入与输出之间的双向隔离。这种设置可在热插拔过程中保护器件,并控制浪涌电流。位于eFuse之后的阻断MOSFET将输入总线与降压/升压调节器和储能电容器分离,保证即使电容器失效也能正常工作。该MOSFET还能在启动过程中为电容器提供低电流充电支持。
 
通常,在稳定电源供电的情况下,降压/升压调节器作为升压调节器工作,将电容器充电至高于输入的电压。一旦发生断电,调节器切换到降压模式,从电容器中提取能量为系统供电。一个模数转换器(ADC)以及电容器健康监测系统会检查电压、电流、温度和电容器状况,以确保可靠运行。
 
图5,ACT85611 和 ACT85411 结构框图
图5,ACT85611 和 ACT85411 结构框图
 
Qorvo的PMIC器件功能各异,以满足不同的系统需求。ACT85611包含四个高效降压调节器(三个4A和一个2A),输出电压范围为0.6V至5.26V;一个用于内部电路和外部负载(最高100mA)的低电流降压调节器(Buck VCC);一个容量为300mA、输出电压可调范围为0.6V至3.75V的LDO;以及一个提供10.8V至13.2V输出的1A升压调节器。ACT85411具备两个输出电压范围为0.6V至5.26V的10A降压调节器;一个用于内部和外部负载(最高200mA)的5V固定低电流降压调节器(VCC5);以及一个输出电压范围为9.6V至16V的1A升降压调节器。
 
比较 ACT85611 与 ACT85411
 
这两款设备均具备断电保护的核心功能。不过,ACT85411还提供了一些额外的增强特性,具体详情如表1所示。这两款PMIC的规格有所不同,使其能够服务于特定类型的系统。
表1,ACT85611 与 ACT85411 的比较
表1,ACT85611 与 ACT85411 的比较
 
结语
 
SSD凭借其卓越的可靠性、速度、能效,以及紧凑、轻便等优势引领着数据存储行业的变革。这一变革的核心在于PLP与PMIC的集成;它们能够在断电期间确保数据完整性并提升设备性能。
 
本文着重阐述了PLP通过特殊电容器和软件协议在SSD断电期间维持供电以保护数据的重要性。同时,文中还探讨了PMIC技术的最新进展,特别是Qorvo的ACT85611和ACT85411器件;这些器件针对各种系统需求量身定制了全面的电源管理解决方案。得益于PLP控制电路,高效的降压、升压,和升降压(Buck-Boost)调节器,以及LDO等功能,其为企业级数据存储系统中SSD的可靠运行构建了经济高效且功能丰富的电源解决方案。
 
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