一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法及其系统；其中，固态硬盘处于低温情况下的启动方法，包括以下步骤：S1，主机给SSD上电；S2，SSD内部加载固件开始运行，SSD固件进行外设初始化，并访问温度传感器，获取板载温度；S3，判断板载温度是否低于阈值；S4，关闭ECC引擎，并持续读取保留块中的无效填充数据；S5，判断板载温度是否达到预设阈值；S6，打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。本发明专利技术通过在系统刚上电启动时，监控板载温度，当板载温度低于阈值时，发起对无效数据的空读，使SSD工作在高功耗状态下，提升板载温度，使得NAND工作在合适的温度区间，正确读取数据。

【技术实现步骤摘要】
一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法及其系统
本专利技术涉及固态硬盘启动领域，更具体地说是指一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法及其系统。
技术介绍
SSD(固态硬盘)已经被广泛应用于各种场合，由于其在性能、功耗、环境适应性等方面的优秀指标，正逐步替换传统的硬盘。由于NAND的特性，当NAND中的数据分别在不同温度写入、读出时，会导致数据错误，而在一些特定行业应用场景中，需要在常温或者高温场景下装载OS,然后可能会在低温状态(如-10度)的环境温度下启动；在这种状态下，由于写入读出的温度差别较大，预先写入的OS数据会损坏，导致系统启动失败，进一步地，SSD内部对于读取失败的数据，会将其永久性标志为数据错误，所以后续系统即使恢复到合适的温度，也无法返回正确的数据，因此无法满足需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法及其系统。为实现上述目的，本专利技术采用于下技术方案：一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，包括以下步骤：S1，主机给SSD上电；S2，SSD内部加载固件开始运行，SSD固件进行外设初始化，并访问温度传感器，获取板载温度；S3，判断板载温度是否低于阈值；若是，则进入S4；若不是，则进入S6；S4，关闭ECC引擎，并持续读取保留块中的无效填充数据；S5，判断板载温度是否达到预设阈值；若是，则进入S6；若不是，则返回S4；S6，打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。其进一步技术方案为：所述S2包括：S21，SSD内部加载固件开始运行；S22，SSD固件进行外设初始化；S23，SSD访问温度传感器，获取板载温度。其进一步技术方案为：所述S2中，所述外设为温度传感器的I2C接口。其进一步技术方案为：所述S3中，所述阈值为-5°。其进一步技术方案为：所述S4还包括，忽略数据正确性。其进一步技术方案为：所述S5中，所述预设阈值为0°。其进一步技术方案为：所述S6包括：S61，打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表；S62，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。一种固态硬盘处于低温情况下的启动系统，包括上电单元，运行访问单元，第一判断单元，关闭读取单元，第二判断单元，及打开建立响应单元；所述上电单元，用于主机给SSD上电；所述运行访问单元，用于SSD内部加载固件开始运行，SSD固件进行外设初始化，并访问温度传感器，获取板载温度；所述第一判断单元，用于判断板载温度是否低于阈值；所述关闭读取单元，用于关闭ECC引擎，并持续读取保留块中的无效填充数据；所述第二判断单元，用于判断板载温度是否达到预设阈值；所述打开建立响应单元，用于打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。其进一步技术方案为：所述运行访问单元包括运行模块，初始化模块和访问模块；所述运行模块，用于SSD内部加载固件开始运行；所述初始化模块，用于SSD固件进行外设初始化；所述访问模块，用于访问温度传感器，获取板载温度。其进一步技术方案为：所述打开建立响应单元包括打开建立模块和响应模块；所述打开建立模块，用于打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表；所述响应模块，用于在完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：通过在系统运行时刻，尤其是系统刚上电启动时，监控板载温度，当板载温度低于阈值时，发起对无效数据的空读，使SSD工作在高功耗状态下，提升板载温度，进而使得NAND工作在合适的温度区间，正确读取数据，避免了在低于安全阈值前就对NAND上有效数据进行读写，进而避免了有效数据被标志为错误，导致系统数据丢失。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为SSD内部典型的读流程示意图；图2为本专利技术一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法的流程图；图3为NAND处于不同温度下的读写模型错误分布示意图；图4为SSD上电全速工作后，其温度随时间的变化曲线示意图；图5为本专利技术一种固态硬盘处于低温情况下的启动系统方框图。10上电单元20运行访问单元21运行模块22初始化模块23访问模块30第一判断单元40关闭读取单元50第二判断单元60打开建立响应单元61打开建立模块62响应模块具体实施方式为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。如图1到图5所示的具体实施例，其中，如图1所示，SSD内部典型的读流程示意图：1、主机提交读命令到SSD的前端模块；2、SSD前端模块将命令分割成映射单元(典型如4KB),提交到读写缓冲区模块；3、读写缓冲区管理模块从Memory中(典型如DRAM)分配空间；4、提交操作请求到映射表管理模块5、映射表管理模块负责把逻辑地址转换成NAND物理地址；6、提交操作请求到后端模块，后端模块根据物理地址发起对NAND读请求；7、等待NAND操作请求完成，此时数据已经加载到分配的Memory中，控制操作请求依次返回上层模块；8前端模块接收到完成的控制操作请求后，构建数据传输命令，将数据传输给主机。特别地，当所读取的数据由于超过ECC纠错能力时，SSD会向主机报告数据错误，同时在内部将该笔数据永久性标志为错误，其后对该数据的访问一直返回错误状态。如图2至图4所示，本专利技术公开了一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，包括以下步骤：S1，主机给SSD上电；S2，SSD内部加载固件开始运行，SSD固件进行外设初始化，并访问温度传感器，获取板载温度；S3，判断板载温度是否低于阈值；若是，则进入S4；若不是，则进入S6；S4，关闭ECC引擎，并持续读取保留块中的无效填充数据；S5，判断板载温度是否达到预设阈值；若是，则进入S6；若不是，则返回S4；S6，打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。其中，S2包括：S21，SSD内部加载固件开始运行；S22，SSD固件进行外设初始化；S23，SSD访问温度传感器，获取板载温度。其中，在S2中，外设为温度传感器的I2C接口。其中，在S3中，所述阈值为-5°。其中，S4还包括，忽略数据正确性。其中，在S5中，所述预设阈值为0°。其中，S6包括：S61，打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表；S62，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。在此过程中，通过在主机上电时刻对温度的监测以及设立独立的无效填充数据块进行“热身”读取，可以避免在低于安全阈值前就对NAND上有效数据进行读写，进而避免了有效数据被标志为错误，导致系统数据丢失。如图3所示，横轴代表每个码字中的错误bit数量；其中码字为一个ECC编解码单元，典型如1KB；纵轴代表对应错误bit数的码字数量；“ECC纠错能力阈值120b”，代表ECC引擎的纠错能力，所有错误bit数量小于该值的码字均可纠错，从而能够返回正确的数据给主机；反之则无法获取正确的数据；从图中可看出，正常温度读写模型下，所有的数据均可被正确读取；在正常温度写入，低温读取的情形下，有一定比例的数据无法被纠错，从而永久性报告主机数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，主机给SSD上电；S2，SSD内部加载固件开始运行，SSD固件进行外设初始化，并访问温度传感器，获取板载温度；S3，判断板载温度是否低于阈值；若是，则进入S4；若不是，则进入S6；S4，关闭ECC引擎，并持续读取保留块中的无效填充数据；S5，判断板载温度是否达到预设阈值；若是，则进入S6；若不是，则返回S4；S6，打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。

【技术特征摘要】
1.一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，主机给SSD上电；S2，SSD内部加载固件开始运行，SSD固件进行外设初始化，并访问温度传感器，获取板载温度；S3，判断板载温度是否低于阈值；若是，则进入S4；若不是，则进入S6；S4，关闭ECC引擎，并持续读取保留块中的无效填充数据；S5，判断板载温度是否达到预设阈值；若是，则进入S6；若不是，则返回S4；S6，打开ECC引擎，与主机建立物理连接，SSD内部重建映射表，完成映射表重建后，正常响应主机读写命令。2.根据权利要求1所述的一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，所述S2包括：S21，SSD内部加载固件开始运行；S22，SSD固件进行外设初始化；S23，SSD访问温度传感器，获取板载温度。3.根据权利要求1所述的一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，所述S2中，所述外设为温度传感器的I2C接口。4.根据权利要求1所述的一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，所述S3中，所述阈值为-5°。5.根据权利要求1所述的一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，所述S4还包括，忽略数据正确性。6.根据权利要求1所述的一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，所述S5中，所述预设阈值为0°。7.根据权利要求1所述的一种固态硬盘处于低温情况下的启动方法，其特征在于，所述S6包括：S61...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，杨树浩，徐伟华，
申请(专利权)人：深圳忆联信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44