保護資料對於任何儲存系統都是一個重要的需求。為了實現這一目標，RAID（獨立磁碟陣列）是一種常用的技術，用於保護儲存系統中的資料。
快取技術
除了 RAID 之外，儲存系統的另一個需求是高性能。儲存系統必須能夠盡快地訪問資料。處理器運行速度可以比磁碟驅動器快上數千倍，因此儲存系統使用一小部分稱為 DRAM 的內存來保存資料，直到可以將其寫入磁碟驅動器。這個內存稱為快取。儲存系統將待寫入磁碟的資料放在內存快取中，直到磁碟驅動器就緒並可以將資料寫入磁碟。這個過程稱為「寫快取」。
實際上，寫快取有兩種快取模式，即寫通和寫回。在寫通快取中，迅速轉移資料到快取內存，但儲存系統在資料寫入磁碟之前不會確認寫入完成。這是一個較慢的過程，但它是安全的。
在寫回快取中，儲存系統在資料轉移到快取後，立即回應完成保護資料的命令。從伺服器的角度來看，資料傳輸非常迅速，可以繼續處理其他命令。儲存系統隨後可以在以後完成資料傳輸。這提高了整個系統的性能。
停電期間保護資料的必要性
資料快取技術可以顯著提高系統性能，但當資料儲存在內存快取中時，資料可能會面臨風險。如果伺服器遇到意外的停電，則內存快取中的資料保護可能會丟失。
因此，對於企業系統來說，內存保護是必要的。它可以在發生意外停電時恢復內存快取中的資料。目前，常用的兩種技術是電池備份快取和快取至快閃記憶體（Cache-to-Flash）。電池備份快取具有一些限制，如下所述。更好的內存保護解決方案是快取至快閃記憶體。
電池備份快取
從歷史上看，DRAM 快取通常使用電池來在發生意外停電時為內存提供備份電源。在這種情況下，內存處於低功耗自我刷新模式，電池提供持續供電資料。
但是電池備份快取實現存在一些限制。主要限制在於只有在電池能夠供應電力的情況下，快取資料才能得以維持。如果電池完全放電，則快取資料將丟失。資料可以得以維持的時間取決於電池的容量和內存的大小。傳統上，目標是至少保持快取資料72小時。然而，這可能會存在風險，因為72小時可能不再足夠確保及時服務呼叫並解決某些中小企業或遠程資料中心的資料保護問題。
另一個挑戰是，如果增加了內存的大小，則必須增加電池容量。隨著電池容量的增加，電池的大小也會增加，而且在某些情況下，可能變得非常大。此外，隨著電池容量的增加，充電電池所需的時間也會增加，可能需要幾個小時。快取電池的大小和電池的放置現在成為新系統設計的主要障礙。
快取至快閃記憶體
快取至快閃記憶體資料保護功能將安全地將內存快取中的資料傳輸到非揮發性快閃記憶體設備中以永久保存。
通常，快取至快閃記憶體模塊包括一個快閃記憶體模塊和一個電池模塊，在停電情況下提供電源，以將資料從快取內存複製到快閃記憶體模塊。
快取至快閃記憶體技術將首先將 CPU 快取刷新到內存，然後將內存刷新到快閃記憶體模塊，以保持最大的資料一致性。它充分利用了 BIOS 和 CPU 的優勢，快速備份內存資料到快閃記憶體模塊。
當電源恢復時，BIOS 將在快取至快閃記憶體恢復階段檢查 C2F 標誌的狀態。如果 C2F 標誌為 ON，則將從快閃記憶體模塊中恢復 I/O 快取資料，然後恢復正常啟動。如果 C2F 標誌為 OFF，則繼續正常的啟動過程。
我們的觀點
快取到閃存的實施提供了一種安全可靠的方式，用於保護現代儲存系統上的寫入快取資料。QSAN XCubeFAS 和 XCubeSAN 系列產品提供了一個快取到閃存的功能，可以增加在斷電時資料的保留時間。或者訪問 QSAN 的快取到閃存技術以獲取更多詳細信息。
