用于执行内建式自我测试的独立磁盘冗余数组译码系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于执行内建式自我测试的独立磁盘冗余数组译码系统，包括有一错误插入区块，用于将错误插入至一第一里德索罗门(RS)码字以及一第二RS码字；一独立磁盘冗余数组译码器包括有一储存器用于储存所述第一码字的一校正子、一第一RS译码器以及一第二RS译码器用于分别储存所述第一RS码字以及所述第二RS码字，以及分别根据所述第一RS码字的所述奇偶数据以及所述第二RS码字的所述奇偶数据来对所述第一RS码字以及所述第二RS码字进行译码，以产生所述第一RS码字的一更新后校正子以及所述第二RS码字的一更新后校正子。相较于现有技术，本发明专利技术所提出的技术方案使用更小的带宽，且不需要外接储存器。且不需要外接储存器。且不需要外接储存器。

【技术实现步骤摘要】
用于执行内建式自我测试的独立磁盘冗余数组译码系统
[0001]本申请是申请日为2017年03月08日、申请号为201710136379.2、专利技术创造名称为“用于执行内建式自我测试的独立磁盘冗余数组译码系统”的中国专利技术申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种错误更正码(error correcting code，ECC)技术，尤其涉及一种具有降低的带宽(bandwidth)的独立磁盘冗余数组(Redundant Array of Independent Disks，RAID)错误更正码。

技术介绍

[0003]闪存是一种高效能、低功耗且非挥发性的储存装置，基于这些特性，闪存已被广泛地应用于行动装置。闪存的一项缺点是，随着使用时间的增加，储存单元会逐渐地衰退，这意味着数据准位(例如0或1)的正确性也会因而降低。在某些情况下，因数据准位不正确而衍生的错误无法被更正，造成储存单元变得无法使用。
[0004]错误更正码技术是通过找出关联于数据准位的错误并且将其更正来延长储存单元的使用寿命。举例来说，低密度奇偶校验(low-density parity check，LDPC)译码即为错误更正码的一例，这是一种比较强力的错误更正码技术。然而，即使是低密度奇偶校验码仍有一定机率会在特定的原始错误位率(Raw Error Bit rate)下失败。为了避免无法通过低密度奇偶校验编码来找出有效码字的情况，一些辅助性的错误更正码解决方案已被提出，以侦测/更正无法单独被低密度奇偶校验所解决的错误，其中一个方案是采用编码独立磁盘冗余数组校验(encoding RAID check)。
[0005]独立磁盘冗余数组(RAID)是一种虚拟架构，是将多种磁盘组件合并于单一逻辑单元。有效字可通过以下方式来还原：通过将程序代码分割至多个磁盘、将单一磁盘中的程序代码镜像(mirroring)到另一磁盘中，以及取得利用奇偶性符元等。RAID level 6使用里德索罗门(Reed-Solomon，RS)码，每一码是由2位组(2-byte)的符元(symbol)组成。数据是以双分布式奇偶校验(double distributed parity)的方式来写入到多个磁盘，也就是说，两个奇偶校验区块会被发散到所有的成员磁盘(member disk)。当低密度奇偶校验译码器无法还原有效码字时，独立磁盘冗余数组的奇偶数据可使用为辅助性的错误更正码。
[0006]数据会通过分成多个区块(chunk)以及加入里德索罗门码来进行独立磁盘冗余数组编码，接着，独立磁盘冗余数组数据(也就是通过独立磁盘冗余数组编码后的数据)会被输入至低密度奇偶校验编码器并且储存于闪存，以便输出至低密度奇偶校验译码器。在进行低密度奇偶校验译码之后，若一码字失败(也就是低密度奇偶校验错误更正码不足以还原正确的数据)，独立磁盘冗余数组数据译码是通过对RAID引擎输入无效(non-valid)码字、以及输入独立磁盘冗余数组数据奇偶数据以产生一校正子(syndrome)来执行。在执行一定次数的迭代后，所述校正子应可满足矩阵方程式，也就是校正子为零。而在此时，原始数据可通过更新后的校正子来还原。
[0007]上述作法的缺点在于，独立磁盘冗余数组数据引擎必须储存全部的码字，且在每
次迭代中必须输入64位的奇偶数据(对应于四个RS符元)至独立磁盘冗余数组译码器，因而占用极大的带宽。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于公开内建自测试(Built in Self-Test，BIST)功能，以降低独立磁盘冗余数组数据译码引擎在带宽以及储存空间上的需求。
[0009]本专利技术的一实施例公开了一种用于执行内建式自我测试(Built in Self-Test，BIST)的独立磁盘冗余数组(Redundant Array of Independent Disks，RAID)译码系统，包括有一错误插入区块(Error Insertion Block)以及一独立磁盘冗余数组译码器。所述错误插入区块用于将错误插入至一第一里德索罗门(Reed-Solomon，RS)码字(Codeword)以及一第二RS码字。所述独立磁盘冗余数组译码器包括有一储存器、一第一RS译码器以及一第二RS译码器。所述储存器用于储存所述第一码字的一校正子(syndrome)、所述第二个码字的一校正子、所述第一RS码字的奇偶数据(parity data)，以及所述第二RS码字的奇偶数据。所述第一RS译码器以及所述第二RS译码器用于分别储存所述第一RS码字以及所述第二RS码字，以及分别根据所述第一RS码字的所述奇偶数据以及所述第二RS码字的所述奇偶数据来对所述第一RS码字以及所述第二RS码字进行译码，以产生所述第一RS码字的一更新后校正子以及所述第二RS码字的一更新后校正子。所述独立磁盘冗余数组译码器不会对所述第一里德索罗门码字以及所述第二里德索罗门码字进行镜像，以及当所述第一RS码字的所述更新后校正子以及所述第二RS码字的所述更新后校正子都为零时，所述第一RS码字的所述更新后校正子以及所述第二RS码字的所述更新后校正子是用来分别对所述第一RS码字以及所述第二RS码字进行错误校正。
[0010]根据本专利技术的另一实施例，第二RS码字是所述第一RS码字的镜像(mirror)，以使所述第一RS码字的奇偶数据相同于所述第二RS码字的奇偶数据；以及所述储存器储存所述第一RS码字以及所述第二RS码字其中一者的奇偶数据，并且储存具有错误的所述第一RS码字以及所述第二RS码字中的一者。所述多任务器通过对储存在所述储存器中的所述奇偶数据进行镜像，来分别将所述第一RS码字的奇偶数据以及所述第二个码字的奇偶数据输入至所述第一RS译码器以及所述第二RS译码器。
附图说明
[0011]图1是根据现有技术的RAID编码系统的示意图。
[0012]图2是根据本专利技术的第一实施例的RAID译码系统的示意图。
[0013]图3是图2所示的RAID译码系统的独立磁盘冗余数组译码器中示意图。
[0014]图4是图2所示的RAID译码系统执行一结果校验操作的示意图。
[0015]图5是根据本专利技术的第二实施例的RAID译码系统的示意图。
[0016]图6是图5所示的RAID译码系统中的独立磁盘冗余数组译码器的示意图。
[0017]其中，附图标记说明如下：
[0018]100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
独立磁盘冗余数组编码系统
[0019]110
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
随机数字产生器
[0020]150
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
独立磁盘冗余数组编码器
[0021]200
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
独立磁盘冗余数组译码系统
[0022]210
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
随机数字产生器
[0023]220
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
错误插入区块
[0024]230
ꢀꢀꢀꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于执行内建式自我测试的独立磁盘冗余数组译码系统，其特征在于，所述独立磁盘冗余数组译码系统还包括有：一错误插入区块，用于将错误插入至一第一里德索罗门码字以及一第二里德索罗门码字；以及一独立磁盘冗余数组译码器，包括有：一储存器，用于储存所述第一里德索罗门码字的一校正子、所述第二里德索罗门码字的一校正子、所述第一里德索罗门码字的奇偶数据，以及所述第二里德索罗门码字的奇偶数据；一第一里德索罗门译码器，用于储存所述第一里德索罗门码字，以及根据所述第一里德索罗门码字的所述奇偶数据来对所述第一里德索罗门码字进行译码，以产生所述第一里德索罗门码字的一更新后校正子；以及一第二里德索罗门译码器，用于储存所述第二里德索罗门码字，以及根据所述第二里德索罗门码字的所述奇偶数据来对所述第二里德索罗门码字进行译码，以产生所述第二里德索罗门码字的一更新后校正子；其中所述独立磁盘冗余数组译码器不会对所述第一里德索罗门码字以及所述第二里德索罗门码字进行镜像，以及当所述第一里德索罗门码字的所述更新后校正子以及所述第二里德索罗门码字的所述更新后校正子都为零时，所述第一里德索罗门码字的所述更新后校正子以及所述第二里德索罗门码字的所述更新后校正子是用来分别对所述第一里德索罗门码字以及所述第二里德索罗门码字进行错误校正。2.如权利要求1所述的独立磁盘冗余数组译码系统，其特征在于，所述独立磁盘冗余数组译码系统还包括有：一多任务器，耦接于所述储存器、所述第一里德索罗门译码器以及所述第二里德索罗门译码器之间，所述多任务器用于在一第一次迭代中将所述第一里德索罗门码字输入至所述第一里德索罗门译码器以及将所述第二里德索罗门码字输入至所述第二里德索罗门译码器，以及在后续的迭代中将所述第一里德索罗门码字的所述奇偶数据输入至所述第一里德索罗门译码器以及将所述第二里德索罗门码字的所述奇偶数据输入至所述第二里德索罗门译码器，以分别更新所述第一里德索罗门码字的所述校正子以及所述第二里德索罗门码字的所述校正子。3.如权利要求1所述的独立磁盘冗余数组译码系统，其特征在于，所述独立磁盘冗余数组译码系统还包括有：一随机数字产生器，用于产生数据至所述错误插入区块；以及一种子库，耦接于所述错误插入区块与所述随机数字产生器之间，所述种子库用于储存对应于具有错误插入其中的所述第一里德索罗门码字的多个数据值以及对应于具有错误插入其中的所述第二里德索罗门码字的多个数据值，并且于所述第一里德索罗门码字的所述更新后校正子以及所述第二里德索罗门码字的所述更新后校正子都为零时，使用所述多个值来控制所述随机数字产生器产生具有错误插入其中的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪宇伦，
申请(专利权)人：慧荣科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：