为什么固态会掉盘？著名的30分钟大法修复是什么原理？

如果现代的台式机或者笔记本忽然断电（Power Loss），你觉得哪个硬件部分容易损坏？出乎大多数人的意料的是，固态硬盘SSD最脆弱，容易出现掉盘的现象，也就是BIOS和操作系统不认盘的情况。今天我们就一起来Deep Dive一下原理和应对之道，并对有趣的“30分钟大法”的原理和是否正确进行一些分析。

FTL损坏和丢失

我介绍了很多SSD的原理，其中最重要的根本是对FTL的理解。SSD甚至SD卡、手机存贮的很多问题和解决方案都或多或少地和它相关，再怎么强调都不为过。为了理解后面的原理，我们先来简单回顾一下FTL：我们的写（Program）Flash操作只能把bit 1改成0，而不能从0改成1. 即我们可以把11110000改成11000000，但不能改成11111111。即有点像逻辑and操作(我们可以通过NAND这个名字联想记忆一下)。那么如何把0改回1呢？这就要靠擦除操作了，但是别忘了，NAND flash的寿命是由其擦写次数决定的(P/E数 (Program/Erase Count)来衡量的)，频繁的擦除慢慢的会产生坏块，如FAT分区的文件分配表(老狼：FAT文件系统与UEFI)等。为了能够做到寿命均衡（Wear Levelling）和对坏块的遮蔽，就需要一个逻辑地址（LBA，logical block addresses ）和物理地址（PBA, physical block addresses）的对应表，对外界暴露逻辑块，里面是具体是哪个物理块，固件自己做主，这个对应关系表就是FTL表：

因为LBA大部分实现是基于Page的，也叫做Page Mapping Table (PMT)：

FTL看起来挺简单，但它是SSD、NAND等基础逻辑，它的实现多种多样，是各个固件的核心机密。也有些Open Source的方案。

FTL表在哪里呢？作为核心数据结构，它当然也要存储在Flash上。但由于它会被频繁更新，所以每次改动也不能立刻写会Flash，一般会先暂存在内存中，在积累到一定程度，再写回Flash：

什么时间写回，这是SSD固件的核心机密之一。另一方面，随着SSD容量的提高，FTL表的容量也快速上涨。我们以8GB的为例，FTL表不加处理可以达到8MB；以此类推，800G的SSD，FTL表可以有800MB！有些省空间的方案可以大大减小FTL表的大小，但也高达数十MB。这么大，FTL表也就有了部分被换入换出的过程。如何设计，也是很讲究技巧的。

FTL表如此重要，没了它，整个SSD/SD卡就没法工作了。如果在FTL写回Flash之前，还在内存的时候，忽然没电了，内存数据丢失，FTL表也就丢失了。有鉴于此，高端SSD和服务器SSD都加上了电容，来作为应急供电方案，让SSD控制器有时间把内存中的FTL表和一些缓存内容存到Flash上去：

现实中的例子，我们在M.2的SSD上面有很多很小的电容：

在Vcc没电的时候，这些电容的gate就会打开，会为主控争取1ms左右的时间。主控会立刻放弃现在所有没有存储的数据，而立刻开始存储FTL表，保证不会出大问题。

在企业级的SSD中，有的DRAM大小将近1GB，而企业SSD的数据完整性要求极高，不容有失，不但FTL表要存好，DRAM中没有存储过的，也必须全部存下来。这就需要很大的电容，来争取更多的时间，如果我们拆开企业SSD，就会发现很多大黄快：

它们也是为了这个目的。

但是，一些低端消费级的SSD，没有这种措施，忽然掉电，会造成FTL丢失。那么发生这种情况是不是SSD就报废了呢？也不是。

FTL表的重建

在内存中FTL丢失之前，Flash上还有上次的FTL内容，虽然已经过时了，但总比没有好吧！于是可以搜索SSD中的Flash，找到上次的FTL，这样尽管会丢失一些信息，但大部分数据可以保持。于此同时，有些实际块已经被分配使用过了，再次用会发生错误，就需要修正最后的FTL。那么怎么修正呢？

每个Flash的page都有一些额外的空间，这些空间大部分做ECC校验用，但还有些富余，我们拿来做Mapping Flag（MF）：

有了这个提示，我们可以逐Page扫描整个Flash，来修正FTL。

看到逐Page，就知道这是个很耗时的工作。现在SSD那么大，需要不少时间，可以高达数分钟乃至数十分钟！

那么什么时间做FTL的重建呢？不少主控都在发现错误后会开始重建，直到成功重建，主控才会响应ATA等命令。这就是为什么忽然断点后，有些SSD会很长时间没有响应，想掉盘一样了！那么为什么有时候断电后又没问题呢？如果当时最新的FTL已经被写回Flash中去，没有错误，当然也就不会出问题了。

30分钟大法是怎么回事？

掉电后各个主控的表现不一，这和它们的FTL存储算法有关。某些主控可以迅速恢复，有些则可能耗时很久，为了给某些主控充足的时间重建FTL表，掉盘后可以这样做：

1.掉电开机后，发现掉盘。如果是系统盘，则启动失败，如果是数据盘，则在操作系统里面发现该盘没有了。

2.不要立即重启，啥也不干，等待30分钟，让SSD主控充分的时间自行修复FTL。

3. 30分钟后，关机。再开机，看能不能找到该SSD。

有些同学还有些额外的步骤，即不插数据线，光插电源线开机30分钟。尽管我现在已经不做Flash相关工作，但我从经验和原理上认为这个步骤不是必须的。另外M.2的SSD也可照此办理。

需要特别提醒的是，比较忌讳在此过程中十分烦躁，不停关机开机和重启，打断主控重建FTL的过程，有可能加剧错误造成彻底不可以用了。

结论

断电会造成FTL表损坏，进而可能出现掉盘的现象。正确利用30分钟大法，可以修正部分问题，关键是给主控充分的时间进行FTL表的重建。其实不光断电，高温也有可能造成掉盘。我在我的笔记本M.2上插了块500GB某厂SSD，在大量拷贝电影时，过热会让该SSD主控忽然停止工作。我的笔记本这时就会没有响应，在过了一会后，要不蓝屏，要不就是发现该盘符没有了。这是我如果直接重启，就会发现在BIOS里面和Windows中，该硬盘都没有了。我这时就会让笔记本凉一会，再重启，硬盘就又出现了。这也是30分钟大法的一个变种。

如果还不能修复，其实还可以进入工程模式进行恢复。但是该过程比较复杂，软件昂贵，还是留给专业人士吧！

我在下一篇文章会介绍为什么有时候micorSD卡（TFlash卡/T卡）会忽然进入类似写保护状态，敬请期待！

芯片高性能演进趋势下，该产品可将互连密度提高10倍

①芯片高性能演进趋势下，该产品可将互连密度提高10倍;②涨价趋势延续，该细分半导体三季度最高涨幅预计达13%;③应用生态持续优化，该产品或突破当前需求瓶颈。

据报道，英特尔计划最快2026年量产玻璃基板，AMD、三星同样有意采用玻璃基板技术。与目前载板相比，玻璃基板化学、物理特性更佳，可将互连密度提高10倍。

玻璃基板的热膨胀系数(CTE)与元器件非常接近，且湿度系数为零，可以用作封装(IC)基板。芯片互联的主要薄弱环节在于界面处和焊接点处，由于不同材料的热膨胀系数不同，在热变化下芯片易发生断裂和变形等不良情况。而玻璃基板的热膨胀系数与元器件接近，具备高温稳定性、透光性好和绝缘性强等优点，有望在高性能芯片封装领域得到更多应用。源达信息指出，目前英特尔、三星等晶圆厂均已加码玻璃基板技术，三星预计2026年有望推出面向高端SiP的量产封装基板。芯片高性能趋势下玻璃基板有望凭借优异的热稳定性和电学性能在先进封装领域得到更多应用，TGV工艺是玻璃基板用于先进封装领域的必备技术，国内多家激光设备厂商已储备激光诱导刻蚀技术。

上市公司中，帝尔激光的TGV激光微孔设备，通过精密控制系统及激光改质技术，实现对不同材质的玻璃基板进行微孔、微槽加工，为后续的金属化工艺实现提供条件，可应用于半导体芯片封装、显示芯片封装等相关领域。雷曼光电新型PM驱动玻璃基封装技术获得了多项国内专利，目前已实现小批量试产，公司现有的玻璃基封装技术主要应用于显示面板的封装。阿石创所生产的ITO靶材为“卡脖子”技术产品之一，并获得了“国家技术发明奖”二等奖。公司产品的使用主要是通过玻璃基板进行镀膜和材料沉积以实现半导体和光学性能。

涨价趋势延续，该细分半导体三季度最高涨幅预计达13%

根据市场研究机构TrendForce集邦咨询最新调查显示，由于通用型服务器(generalserver)需求复苏，加上DRAM供应商HBM生产比重进一步拉高，使供应商将延续涨价态度，第三季DRAM均价将持续上扬，DRAM价格涨幅达8%-13%，其中ConventionalDRAM涨幅为5%-10%，较第二季涨幅略有收缩。

存储产品价格自2023年8月下旬陆续开始涨价，主要系原厂积极减产的效应逐步显现，叠加电子消费旺季备货需求回暖，AI驱动的高端存储需求持续旺盛。野村东方证券研报指出，2023年下半年以来，在供需格局修复的背景下，存储产品价格出现企稳回升态势。根据DRAMexchange数据，DRAM产品价格基本在2023年9-10月落底，此后开始企稳回升。另一方面，2022年年末生成式AI催生AI服务器市场对高速存储技术的需求。搭载AI硬件的新型AIPC和AI手机有望在2024年下半年放量，不仅将拉动市场对高性能DRAM的需求，同时也将带动回暖势头较弱的消费级NAND闪存需求。

上市公司中，兆易创新存储产品包括NOR Flash、SLC Nand Flash以及利基DRAM产品。公司现已实现DDR4的量产;DDR3基本完成功能验证和客户导入工作。深科技是国内唯一具有从集成电路高端DRAM/Flash晶圆封装测试到模组成品生产完整产业链的企业。

应用生态持续优化，该产品或突破当前需求瓶颈

据媒体报道，爱奇艺已推出Apple Vision Pro版应用，官方称具有超25000部精品视频内容、沉浸式IP观影场景及独家开发的 3D表情弹幕功能，带来更具沉浸感和交互性的内容消费体验。目前，爱奇艺Apple Vision Pro版片库内容已实现与爱奇艺其他端口同步更新，覆盖电视剧、综艺、电影、动漫、纪录片等多元内容。

银河证券指出，长期来看，Vision Pro应用程序的生态持续优化，有望突破当前需求瓶颈，提振换机需求，XR产业有望迎来加速;另外，Vision Pro搭载M2芯片，NPU1核可实现每秒15.8万亿次运算，苹果自研芯片及处理器将利好相关供应链及渠道服务商等。华福证券认为AI有望重燃XR行业热度，如谷歌在5月15日宣布并展示了一款AR眼镜，4月份Meta的雷朋眼镜也开始支持AI大模型。AI大幅增强了设备对音频的理解，而XR作为输入中音频占比较大的硬件将大幅受益。

上市公司中，华勤技术在AR/VR/XR领域，公司已经实现端到端打通VR/AR的研发、运营及制造的一站式服务能力。长盈精密与苹果在多个领域都有广泛的合作，特别是在Mac的金属外壳、Apple Watch的表带和上盖以及Apple Vision Pro等方面。东山精密FPC产品应用于消费电子、新能源汽车、AR/VR等领域。

华为入股多模态大模型公司，AI应用商业化空间进一步打开

据媒体报道，天眼查显示，近日，北京生数科技有限公司发生工商变更，股东新增华为旗下深圳哈勃科技投资合伙企业(有限合伙)、北京百度网讯科技有限公司、北京中关村科学城科技成长投资合伙企业(有限合伙)、深圳卓源星拓创业投资合伙企业(有限合伙)，同时公司注册资本由152.7万元增至约177.5万元。据悉，生数科技成立于2023年3月6日，是全球领先的生成式AI基础设施及应用提供商。公司由清华系AI公司瑞莱智慧RealAI、蚂蚁集团和百度发起的BV百度风投联合孵化创立，致力于打造可控多模态通用大模型。

开源证券表示，国内外大模型的视频生成、物理世界理解等多模态能力仍在持续提升，而两大智能终端头部厂商苹果AI和华为鸿蒙原生AI的先后推出，有望加速智能手机换机潮，拉动AI手机出货量及相应AI应用装机量增长，推动Agent、影视、音乐、教育、营销等领域AI应用商业化空间进一步打开，建议继续布局AI应用。

公司方面，正元智慧同华为及生态合作伙伴共同发布了全新基于“数字平台”的智慧校园解决方案，公司基于AI大模型的校园智能服务助手整合了自然语言处理、语音智能、AIGC大模型等AI技术，重塑人机交互方式，构建用户与服务间的智能连接。国光电器与vifa共同研发了AI智能音箱ChatMini，并由公司独家生产。该音箱主打的高情商陪伴畅聊依托于ChatGPT与百度文心一言双AI驱动。

两家清华系人形机器人公司落户成都

两家清华系人形机器人公司——成都星宇纪元科技有限公司与菁华创星智能科技有限公司正式入驻四川省智能感算芯片与系统技术创新中心，将落户成都高新区IC设计产业园，助力成都抢占人形机器人产业新高地，塑造未来产业竞争新优势，加快形成新质生产力。

人形机器人产业趋势的共识在多轮行情中逐渐形成，呈现AI技术发展+产业巨头加持+政策支持的三重共振。广发证券代川分析指出，人形机器人产业链是中国制造重要的产业机遇之一。人形机器人在产品、产能端均已准备充分，首批量产指日可待，持续关注电机、减速器、丝杠、传感器等国产零部件发展。

上市公司中，丰立智能表示，人形机器人的大规模发展对公司业务上会有一定增量，公司主要的产品包括小模数齿轮、精密减速器及零部件，新能源传动以及气动工具等产品。机器人 零部件产品计划覆盖工业机器人、协作机器人及人形机器人等领域，公司基于前期市场调研的情况，计划逐步开发和量产谐波减速器、执行器模组、丝杠三大类产品。

我国首个省级氢能高速示范项目实施方案发布

近日，广东省发展改革委发布《广东省广湛氢能高速示范项目实施方案》(以下简称《方案》)。《方案》提出，在2025年底前投入运营2000辆4.5吨和100辆49吨燃料电池冷藏车，全面推进广湛氢能高速示范项目。项目实施期限为2024年6月至2025年12月，为期18个月。

国务院在5月印发的《2024-2025年节能降碳行动方案》中部署了重点任务，包括化石能源消费减量替代行动，非化石能源消费(包含氢能)提升行动等10方面行动27项任务，同时在支撑保障方面明确了6项措施。申万宏源证券王璐认为，氢能产业发展具有重大战略意义，随着2024年国家级奖励资金的下发以及多项中央叠加地方政策的出台，政策体系愈加完善，氢能产业链景气度将持续攀升。

上市公司中，锡南科技已落地一系列新能源汽车零部件及非压壳类新产品相关项目，包括与博世合作氢燃料电池零部件项目、与盖瑞特合作氢燃料电池电机壳体项目、与势加透博合作氢燃料电池电机壳体项目等。华锋股份持有清极能源5.88%的股权，清极能源是佛山市南海区一家落地并研发生产氢燃料电池的高新技术企业，具备持续研发新技术、高功率电堆系统的能力和经验。

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