提升闪存存取效能的装置制造方法及图纸

一种提升闪存存取效能的装置，该装置包含具有多个独立存取信道的闪存控制器，以及多个闪存芯片，而该闪存控制器包含高速传收接口以及具有多个缓冲对的输出入缓冲存储器，该输出入缓冲存储器耦接该高速传收接口，数量平均地通过该些存取信道耦接该闪存控制器；其中该快闪硬盘通过该些缓冲对将多个连续的记忆页交错地存入该些闪存芯片。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

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>本专利技术是关于一种提升闪存存取效能的装置，特别地，有关于一种利用多个独立存取信道提升闪存存取效能的装置。<
技术介绍
>闪存广泛使用于数字相机、电视游乐器主机、随身碟等数字设备之中，随着半导体制作的进步演进，快闪存储卡的存储容量也可以获得提升，对于可记录的档案及数据容量空间也相对变大。目前市面上可以购买到三星半导体公司所出产的32M闪存，具有1024个存储区块(blocks)，而每个存储区块具有64记忆页(pages)，每一记忆页大小为512+16字节，其中真正记忆的区域容量为512字节，而冗余区(redundant area)大小为16字节，而闪存的存取系以区块为单位；三星半导体公司随着制作技术的进步，也生产128M闪存，具有1024个存储区块，而每个存储区块具有64记忆页，每一记忆页大小为2K+64字节。个人计算机中的通用序列总线(universal serial bus，简称USB)端可供连接许多种USB装置，例如USB键盘、USB鼠标、USB卡片阅读机、USB随身碟、外接式USB硬盘、USB打印机、以及USB扫描仪等等，提供使用者极为方便的外围连接接口，从早期USB1.1支持12Mbps的数据传输，演进到目前USB2.0支持480Mbps的数据传输。随着传输速度不断地提升，闪存本身的存取速度也是越快越好；而闪存的存取过程中，可以利用错误更正码(Error Correction Code，简称ECC)以确保数据存取的正确性及完整性。图1显示现有USB随身碟的方块图，包含闪存控制器100以及闪存105，闪存控制器100主要包含直接内存存取单元110、存取控制电路120、输出入缓冲器130、序列接口引擎140、USB传收器150、微处理器160、只读存储器162以及随机存取内存164，闪存控制器100耦接闪存105以存取其内部数据，USB随身碟于初始化时，微处理器160自只读存储器162加载韧体，微处理器160与随机存取内存164协同运作以控制直接内存存取单元110、存取控制电路120、以及输出入缓冲器130等硬件电路的运作，就闪存控制器100读取闪存105而言，闪存控制器100的直接内存存取单元110读取闪存105中的数据，通过存取控制电路120中的ECC单元122更正错误后，将数据储放于输出入缓冲器130中，再利用序列接口引擎140及USB传收器150将数据以符合USB协议的电气信号上传至主机端(host)，应注意到的，为了增加存取效能，输出入缓冲器130包含对称的第一缓冲单元及第二缓冲单元，当第一缓冲单元备妥好数据后便进行数据上传，于此同时，第二缓冲单元也同时进行准备数据，待第二缓冲单元备妥好数据后便可继续进行数据上传，而由第一缓冲单元进行准备数据，形成乒乓缓冲以进行乒乓传输，写入数据的路径则反之，但是如此的读写效能终有其上限。现有控制器100存取闪存时典型地以记忆页为处理单位，并产生对应的ECC，以确保数据的正确性；举例而言，记忆页大小为512+16字节，其中16字节为其冗余区的大小，记录有系统信息以及相关的ECC，以ECC为10字节为例，当直接内存存取单元110欲自闪存(未示)读取一记忆页数据时，将512+10字节交由ECC单元122运算，其运算结果与该512字节数据于互斥或门(未示)进行错误更正，更正后的结果再传给输出入缓冲存储器130中暂存。以目前市面上可见的闪存而言，有八位与十六位两种数据传输接口，其存取的时间达50纳秒(ns)，每一笔数据的传送时间与忙碌时间(busy period)比约为1∶1，忙碌时间系闪存从内部高速缓存确实完成写入内部闪存所耗费的时间，其乃受限于闪存的电路特性，未来的改良空间有限；而SATA(serial ATA)接口即将成为取代IDE接口的明日之星，其具有独立的传送与接收差动信号对，SATA接口具有随插即用及高速传输的优点，其传输速度高达1.5G至3GHz，将来也可能更高。<
技术实现思路
>本专利技术揭示一种具有独立存取信道的快闪硬盘，包含具有多个独立存取信道的闪存控制器，以及分别通过该些存取信道耦接该闪存控制器的多个闪存芯片；其中闪存控制器包含高速传收接口以及包含多个缓冲对的输出入缓冲存储器，该输出入缓冲存储器耦接该高速传收接口，使得该快闪硬盘通过该些缓冲对将多个连续的记忆页数据交错地存入该些闪存芯片；而高速传收接口可以为SATA高速传收接口以及USB高速传收接口，各缓冲对包含两个缓冲单元以进行乒乓传输，较佳地缓冲对系一对一地对应于该些闪存芯片而进行乒乓传输，各闪存芯片包含多个存储区块，而各存储区块包含多个记忆页，而各缓冲单元的大小系实质相同于各记忆页的大小，各闪存芯片经由该些存取信道的一而耦接闪存控制器。本专利技术进一步揭示一种具有独立存取信道的快闪硬盘，包含具有多个独立存取信道的闪存控制器，以及多个闪存芯片，而该闪存控制器包含高速传收接口以及具有多个缓冲对的输出入缓冲存储器，该输出入缓冲存储器耦接该高速传收接口，数量平均地通过该些存取信道耦接该闪存控制器；其中该快闪硬盘通过该些缓冲对将多个连续的记忆页交错地存入该些闪存芯片。本专利技术也揭示一种闪存控制器，具有多个独立存取信道，包含多个独立存取信道，用以耦接多个闪存芯片；高速传收接口；以及输出入缓冲存储器，耦接该高速传收接口，该输出入缓冲存储器，包含多个缓冲对；其中，该闪存控制器通过该些缓冲对将多个连续的记忆页数据交错地存入该些闪存芯片。<附图说明>图1显示现有USB随身碟的方块图；图2显示根据本专利技术的一具体实施例的具有独立存取信道的快闪硬盘的方块图；图3显示根据本专利技术的另一具体实施例的具有独立存取信道的快闪硬盘的方块图；图4是相应于图3的写入数据的时序图；以及图5显示根据本专利技术的提升闪存存取效能的方法流程图。<具体实施方式>图2显示根据本专利技术的一具体实施例的具有独立存取信道的快闪硬盘的方块图，闪存控制器200包含SATA传收接口210、以及输出入缓冲存储器220，SATA传收接口210经由信号对202接收差动信号及经由信号对204传送差动信号与主机端进行数据传收，闪存控制器200具有独立存取信道206与208，分别独立地耦接至闪存230与240；闪存230具有内容信息结构(content information structure，简称CIS)231，以记录此SATA随身碟的独特信息，例如密码、PID、VID…等等，于主机端开始对SATA接口供电时，闪存控制器200会产生实体地址与逻辑地址的对照表，以便后续闪存读写动作的进行，闪存控制器200也可将此对照表写入闪存中的特定区域，供下次重新启始运作的用；以写入数据至闪存为例，输出入缓冲存储器220具有第一乒乓缓冲对222、224以及第二乒乓缓冲对226、228，分别对应地与闪存230及240进行乒乓传输；各闪存包含多个记忆页(page)，也即闪存230至少包含记忆页232及234，而闪存240至少包含记忆页242及244，闪存的存取皆以记忆页为单位，举例而言，每个记忆页为512字节，则各乒乓缓冲对具有一对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有独立存取信道的快闪硬盘，包含：一闪存控制器，具有多个独立存取信道，包含：一高速传收接口；以及一输出入缓冲存储器，耦接该高速传收接口，该输出入缓冲存储器，包含多个缓冲对；多个闪存芯片，分别通过该些存取信 道耦接该闪存控制器；其中，该快闪硬盘通过该些缓冲对将多个连续的记忆页数据交错地存入该些闪存芯片。

【技术特征摘要】
1.一种具有独立存取信道的快闪硬盘，包含一闪存控制器，具有多个独立存取信道，包含一高速传收接口；以及一输出入缓冲存储器，耦接该高速传收接口，该输出入缓冲存储器，包含多个缓冲对；多个闪存芯片，分别通过该些存取信道耦接该闪存控制器；其中，该快闪硬盘通过该些缓冲对将多个连续的记忆页数据交错地存入该些闪存芯片。2.根据权利要求1所述的快闪硬盘，其特征在于，该高速传收接口为SATA高速传收接口。3.根据权利要求1所述的快闪硬盘，其特征在于，该高速传收接口为USB高速传收接口。4.根据权利要求1所述的快闪硬盘，其特征在于，该输出入缓冲存储器的该些缓冲对是一对一地对应于该些闪存芯片而进行乒乓传输。5.根据权利要求1所述的快闪硬盘，其特征在于，该些闪存芯片是一对一地经由该些存取信道耦接该闪存控制器。6.根据权利要求1所述的快闪硬盘，其特征在于，各缓冲对包含两个缓冲单元以进行乒乓传输。7.根据权利要求1所述的快闪硬盘，其特征在于，各闪存芯片包含多个存储区块，而各存储区块包含多个记忆页，而各缓冲单元的大小系实质相同于各记忆页的大小。8.一种具有独立存取信道的快闪硬盘，包含一闪存控制器，具有多个独立存取信道，包含一高速传收接口；以及一输出入缓冲存储器，耦接该高速传收接口，该输出入缓冲存储器，包含多个缓冲对；多个闪存芯片，数量平均地通过该些存取信道耦接该闪存控制器；其特征在于，该快闪硬盘通过该些缓冲对将多个连续的记忆页交错地存入该些闪存芯片。9.根据权利要求8所述的快闪硬盘，其特征在于，该高速传收接口为SATA高速传收接口。10.根据权利要求8所述的快闪硬盘，其特征在于，该高速传收接口为USB高速传收接口。11.根据权利要求8所述的快闪硬盘，其特征在于，该输出入缓冲存储器的该些缓冲对系一对一地对应于该些存取信道而进行乒乓传输。12.根据权利要求8所述的快闪硬盘，其特征在于，各存取信道所耦接的该些闪存芯片，彼此间利用对方忙碌期间进行写入数据。13.根据权利要求8所述的快闪硬盘，其特征在于，各缓冲对包含两个缓冲单元以利用进行乒乓传输。14.根据权利要求8所述的快闪硬盘，其特征在于，各闪存芯片包含多个存储区块，而各存储区块包含多个记忆页，而各缓冲单元的大小实质相同于各记忆页的大小。15.一种闪存控制器，具有多个独立存取信道，包含多个独立存取信道，用以耦接多个闪存芯片；一高速传收接口；以及一输出入缓冲存储器，耦接该高速传收接口，该输出入缓冲存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：范秀铭，杨政智，许锦松，
申请(专利权)人：创惟科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]