一种固态硬盘制造技术

本实用新型专利技术公开了一种固态硬盘，包括多个NAND FLASH和固态硬盘控制器；所述固态硬盘控制器包括状态寄存器；所述多个NAND FLASH的空闲/忙碌信号引脚均通过监测引脚接入所述状态寄存器。本实用新型专利技术只需定义一个引脚监控，在所有NAND FLASH都为空闲状态时，可直接判断NAND FLASH为空闲状态，无需花费固态硬盘控制器通过命令访问NAND FLASH的每一个逻辑单元所耗费的时间；仅增加一个芯片引脚，对芯片体积和制造成本没有影响。

A solid state disk

The utility model discloses a solid-state hard disk, which comprises a plurality of NAND FLASH and SSD controller; the SSD controller includes a status register; the NAND FLASH free / busy signal pins are pins by monitoring access to the status register. The utility model only needs to define a pin in the monitoring, all NAND FLASH are idle, can directly determine the NAND FLASH is idle, not every logic unit takes SSD controller to access the NAND FLASH command through time; only one additional chip pin, no influence the chip size and manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种固态硬盘
本技术涉及电子
，尤其是一种固态硬盘。
技术介绍
固态硬盘(SolidStateDisk)用固态电子存储芯片为存储介质的硬盘，由控制器单元和存储单元组成。存储单元中NANDFLASH为使用最为广泛的存储介质。由于NANDFLASH的特性，固态硬盘具有如下特点：1.高速缓存(Buffer)：NANDFLASH中的每一个存储数据和块页面的擦除和写入速度都是不同的。为了提高写入性能的稳定性，固态硬盘写入的数据会先放入高速缓存(Buffer)中，再被写入到多个NANDFLASH中。另外，固态硬盘在正常使用中也会将一些系统关键信息放入高速缓存中。所以高速缓存中存放有：尚未写入NANDFLASH的缓存数据和系统关键信息。当固态硬盘的外部电源关断时，高速缓存中的数据将会丢失；为了可靠保存高速缓存中的数据不被丢失，固态硬盘配置有备电模块，以便在外部电源关断时，提供短时间的电源，让控制器将高速缓存中的数据写入到NANDFLASH中。2.逻辑单元READY/BUSY（空闲/忙碌）监测：根据ONFI和Toggle协议要求：在对NANDFLASH进行擦除或写入操作时，必须先查询将写入区域的FLASH逻辑单元（LUN）的状态，当检测到状态为空闲（Ready）时再进行操作。否则NANDFLASH将不会响应控制器命令。目前行业通常做法：1．固态硬盘控制器通过命令访问NANDFLASH的每一个逻辑单元（LUN），但对于具有多个NANDFLASH芯片的固态硬盘，将会有几十个逻辑单元。固态硬盘控制器完成所有逻辑单元的状态访问至少需要几百微秒甚至毫秒级的时间。对于一些对时间要求极为苛刻的操作，如：固态硬盘掉电前高速缓存中的数据写入。由于备电模块供电所持续的时间通常只有毫秒级的时间，访问逻辑单元耗费的时间对备电模块的储能消耗将会非常大；2.固态硬盘控制器定义与所需NANDFLASH逻辑单元等数量的物理引脚，直接与NANDFLASH每一个逻辑单元READY/BUSY（空闲/忙碌）信号引脚相连接。此方案要求固态硬盘控制芯片设计时至少需多预留几十个引脚，而引脚数量直接影响芯片的体积和制造成本。由此可见两种方案中都有较大的弊端，在实际应用中都有显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种固态硬盘。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种固态硬盘，包括多个NANDFLASH和固态硬盘控制器；所述固态硬盘控制器包括状态寄存器；所述多个NANDFLASH的空闲/忙碌信号引脚均通过监测引脚接入所述状态寄存器。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果为：本技术只需定义一个引脚监控，在所有NANDFLASH都为空闲状态时，可直接判断NANDFLASH为空闲状态，无需花费固态硬盘控制器通过命令访问NANDFLASH的每一个逻辑单元所耗费的时间；仅增加一个芯片引脚，对芯片体积和制造成本没有影响。附图说明图1为本技术实施例电路框图；图2为本技术实施例1处理流程图。图3为本技术实施例2处理流程图。具体实施方式如图1所示，固态硬盘控制器定义一个直接与固态控制器内部状态寄存器连接的硬件引脚（监测引脚），此硬件引脚可以是通用输入输出引脚(GPIO)，也可以是专用的FLASH状态检测引脚（READY/BUSYINPUT），硬件引脚的状态将直接体现在固态硬盘控制器内部状态寄存器中；将固态硬盘内所有NANDFLASH芯片的READY/BUSY（空闲/忙碌）信号引脚接到一起，并连接到上述硬件引脚。实施例1图2示出根据实施例1的减少固态硬盘全盘操作等待时间的方法的流程图。如图2所示，当外部电源关闭固态硬盘掉电时，固态硬盘使用备电模块供电，固态硬盘控制器启动掉电流程：一方面，固态硬盘控制器读取内部状态寄存器获悉所有NANDFLASH芯片的状态，当检测到所有NANDFLASH状态为忙碌时，固态硬盘控制器将循环持续检测此状态寄存器；当检测到所有NANDFLASH状态为空闲，控制器将会向FLASH中写入固态硬盘的映射表项和尚未写入FLASH中的缓存数据；另一方面，固态硬盘控制器通过轮循的方式访问所有NANDFLASH的每一个逻辑单元，直到有足够的逻辑单元为空闲可用于存放缓存数据，并且控制器的READY/BUSY（空闲/忙碌）状态寄仍然为忙碌是，存器控制器将会向FLASH中写入固态硬盘的映射表项和尚未写入FLASH中的缓存数据。控制器直接访问内部寄存器只需要几个时钟周期，只需要纳秒级即可完成对所有NANDFLASH状态为空闲的监测。而固态硬盘控制器完成所有逻辑单元的状态访问需要至少几百微秒，甚至毫秒级的时间。此方法将大幅度缩减固态硬盘在写入缓存数据前的等待时间。实施例2图3示出根据实施例2的减少固态硬盘全盘操作等待时间的方法的流程图。如图3所示，当主机下发对固态硬盘进行全盘擦除操作时：固态硬盘控制器读取内部状态寄存器获悉所有NANDFLASH芯片的状态，当检测到所有NANDFLASH状态为忙碌时，固态硬盘控制器将循环持续检测此状态寄存器；当检测到所有NANDFLASH状态为空闲，控制器将会向所有的NANDFLASH逻辑单元进行擦除操作。对于具有多个NANDFLASH芯片的固态硬盘，将会有几十个逻辑单元。如：64G的MCLFLASH共计有4个逻辑单元，一个512G的固态硬盘需要8颗64G的FLASH芯片，固态硬盘共计有32个逻辑单元。固态硬盘控制器完成所有逻辑单元的状态访问需要至少几百微秒，如遇到有逻辑单元正在进行擦除或写入到编程时间较慢的页面时（page），所耗费的时间将达到毫秒级。而控制器直接访问内部寄存器只需要几个时钟周期，只需要纳秒级即可完成对所有NANDFLASH状态为空闲的监测。此方法将大幅度缩减固态硬盘对全盘所有逻辑单元操作前的等待时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态硬盘，包括多个NAND FLASH和固态硬盘控制器；所述固态硬盘控制器包括状态寄存器；其特征在于，所述多个NAND FLASH的空闲/忙碌信号引脚均通过监测引脚接入所述状态寄存器。

【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘，包括多个NANDFLASH和固态硬盘控制器；所述固态硬盘控制器包括状态寄存器；其特征在于，所述多个NANDFLASH的空闲/忙碌信号引脚均通过监测引脚接入...

【专利技术属性】
技术研发人员：易小洪，马翼，田达海，彭鹏，杨万云，周士兵，
申请(专利权)人：湖南国科微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43