數據洪流時代人們對數據存儲的要求越來越高，在要求更快讀取速度和更高存儲容量的同時，對存儲設備的便攜性和安全穩定等方面也提出了很高的要求。固態硬盤（SSD，Solid State Drive）的主要優點包括移動性好、數據保護不受電源控制、能適應于各種環境，同時高品質的家用固態硬盤可輕松達到普通家用機械硬盤十分之一的故障率。

東芝長期以來關注著固態硬盤的發展趨勢，依靠多年積累的系統設計開發經驗和先進而廣泛的產品線，對固態硬盤產品的實際設計需求進行了深入分析，為開發固態硬盤的客戶提供全面的設備解決方案，我們一起來看看東芝的固態硬盤解決方案都有哪些關鍵的技術創新吧！

圖1固態硬盤的整體解決方案

東芝的移動硬盤整體解決方案包含了電源輸入保護電路、各種器件供電電路、外部連接器的ESD器件保護電路、使用MOSFET的電壓電平轉換電路、使用邏輯IC的電壓電平轉換電路以及多點過溫監測電路等單元，這些單元共同構筑了東芝面向固態硬盤的整體解決方案。

01輸入電壓電源部分

固態硬盤需要經常插拔或者通電，出色的電源輸入保護功能可以確保固態硬盤工作的可靠性。如圖2所示的電源輸入保護電路示例中，TVS二極管通過吸收靜電以防止電路故障，從而防止ESD脈沖通過連接器進入引起故障，東芝的DF2B5M4ASL／DF2B6M4ASL／DF2B6M4BSL／DF2S6P1CT／DF2S14P2CTC可以非常完美地保護整個電路。該方案配備了低導通電阻多功能開關TCK301G／TCK303G高壓負載開關IC提供浪涌抑制等多種保護功能。內置短路、過電流、過電壓等保護功能的TCKE8 Series／TCKE7系列eFuse IC適用于電源控制。肖特基勢壘二極管（如東芝的CUHS20F30／CUHS20F40）提供了在瞬時高壓、低漏電流以及供電線反向連接等情況下的保護功能，小封裝N溝道MOSFET柵極驅動器TCK4xxG 系列則內置了過電壓保護功能，在降低功耗的同時減少了負載開關單元的尺寸。

圖2電源輸入保護電路

02各功能單元供電電路

在固態硬盤中各個功能單元都需要進行安全可靠的供電，同時要確保系統的低功耗和小尺寸。如圖3所示的各個單元供電電路中，具有低導通電阻的多功能負載開關IC如TCK111G／TCK127BG／TCK206G／TCK207AN適用于高效的功率控制；從通用型到小型封裝的表面貼裝LDO調節器（如東芝的TCR15AG／TCR13AG／TCR8BM／TCR5BM／TCR5RG／TCR3RM／TCR3U／TCR2L／TAR5系列）有助于實現不受電池波動影響的穩定電源；小封裝和低導通電阻的小信號MOSFET（如東芝的SSM3J338R／SSM3K324R／SSM3K35AMFV）適用于負載開關應用、電平轉換應用等，有助于降低功耗并實現系統的小型化；低Ct的雙向TVS二極管在保護高速差分信號線方面非常有價值。

圖3各種器件電源電路

03電平轉換

在固態硬盤的硬件電路中，包含了兩種電平轉換方式，一種是使用MOSFET的電壓電平轉換電路（如圖4），另一種是使用邏輯IC的電壓電平轉換電路（圖5），兩種電平轉換都有各自應用的特點。具有小封裝和低導通電阻的小信號MOSFET（如東芝的SSM3J338R／SSM3K324R／SSM3K35AMFV）和具有電平移位功能的L-MOS（如東芝的7UL1T02FU／7UL1T08FU／7UL1T32FU）可實現電平轉換。東芝提供的各類小封裝產品有助于減少電路板面積。

圖4使用MOSFET的電壓電平轉換電路

圖5使用邏輯IC的電壓電平轉換電路

04過溫監測電路

溫度監測是固態硬盤工作時必備的功能，用以防止因溫度過高而損壞硬盤的部分單元。東芝提供的過溫監測電路如圖6所示，攜帶東芝獨有的ThermoflaggerTM技術的過溫檢測芯片TCTH系列可以對電路板上的多個點進行過溫監測，如MOSFET、PMIC和處理器。通過使用低功耗的超溫檢測芯片不僅可以實現機組的低功耗，小型化封裝有助于減少系統電路板的面積。

圖6多點過溫監測電路

安全可靠是固態硬盤電路設計時最關鍵的參考因素，東芝的固態硬盤設計解決方案提供了更出色的電路保護功能，并且時刻將系統的功耗更低和電路板小型化作為解決方案開發的重要參考因素，借助東芝廣泛的產品線可以為客戶提供靈活且多元化的固態硬盤系統設計解決方案。

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