【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及闪存固态硬盘设备(flash-memory solid-state-drive devices)，尤 其是一种与多个闪存端点连接的智能存储开关。
技术介绍
主机系统，如个人计算机(PC)在大容量存储设备，如硬盘驱动器(hard disk drives,HDD)中保存大量的数据。由于最小读写单元是页，每一页的大小等于若干个512字 节扇区，所以大容量存储设备可以按块寻址而不是按字节寻址。闪存正在取代硬盘和光盘， 作为优选的大容量存储介质。 NAND型闪存是非易失性的，所以很适合便携式数据存储设备。与NOR型闪存相比， NAND型闪存数据密度更大，并且价格更加便宜。 然而，NAND型闪存具有局限性。在闪存单元中，数据是以二进制形式，即1和0两 个数码来存储。NAND型闪存的一个局限是，在存储数据(写入闪存)时，闪存只能进行从l 到0的写入。当进行从0到1的写入时，闪存以每一次一块为单位进行擦除操作。虽然 用来读取的最小单元可以是一页中的一个字节或者一个词，但擦除的最小单元是一个块。 单层式存储单元闪存(Single Level Cell, SLC)和...
【技术保护点】
一种多层闪存装置，其特征在于，所述装置包括：智能存储开关，所述智能存储开关包括：连接主机的上游接口，接收主机命令以存取非易失性存储器和接收主机数据及主机地址；虚拟存储处理器，与所述上游接口连接，将主机发送的地址映射到指定闪存模块以产生逻辑块地址；智能存储事务管理器，与所述虚拟存储处理器连接，管理来自所述主机的事务；虚拟存储桥，设置于所述智能存储事务管理器和逻辑块地址总线之间；非易失性存储器控制器，耦合到所述逻辑块地址总线，以接收所述虚拟存储处理器产生的逻辑块地址，以及来自所述虚拟存储桥的主机数据，并将所述逻辑块地址映射成物理块地址；多个闪存模块，包括耦合到所述非易失性存储器...
【技术特征摘要】
US 2008-10-15 12/252,155一种多层闪存装置，其特征在于，所述装置包括智能存储开关，所述智能存储开关包括连接主机的上游接口，接收主机命令以存取非易失性存储器和接收主机数据及主机地址；虚拟存储处理器，与所述上游接口连接，将主机发送的地址映射到指定闪存模块以产生逻辑块地址；智能存储事务管理器，与所述虚拟存储处理器连接，管理来自所述主机的事务；虚拟存储桥，设置于所述智能存储事务管理器和逻辑块地址总线之间；非易失性存储器控制器，耦合到所述逻辑块地址总线，以接收所述虚拟存储处理器产生的逻辑块地址，以及来自所述虚拟存储桥的主机数据，并将所述逻辑块地址映射成物理块地址；多个闪存模块，包括耦合到所述非易失性存储器控制器的未加工NAND型闪存芯片，用于将主机数据存储于所述非易失性存储器控制器产生的物理块地址所标识的内存块位置中。2. 如权利要求1所述的多层闪存装置，其特征在于，所述非易失性存储器控制器集成 在所述闪存模块上。3. 如权利要求2所述的多层闪存装置，其特征在于，所述装置还包括在每个闪存模块 中的局部时钟脉冲源，所述局部时钟脉冲源产生局部时钟脉冲，以定时提醒所述非易失性 存储器控制器和所述未加工NAND型闪存芯片的接口 。4. 如权利要求1所述的多层闪存装置，其特征在于，所述闪存模块以直接焊接的方式 经过连接器和插槽，实体安装在主机主板上，或者嵌入在主机主板内。5. 如权利要求1所述的多层闪存装置，其特征在于，所述非易失性存储器控制器集成 在所述智能存储开关。6. 如权利要求1所述的多层闪存装置，其特征在于，所述智能存储开关还包括 将主机数据分割成数据片段的数据分割单元，所述数据片段被分配给所述多个闪存模块中的不同的模块；产生所述主机数据的检错码的奇偶校验码发生器，所述检错码与所述主机数据一起存储。7. 如权利要求1所述的多层闪存装置，其特征在于，所述装置还包括 临时存储主机数据的易失性内存缓冲器，当电源断开时，所述易失性内存缓冲器丢失数据；所述多个闪存模块中的未加工NAND型闪存芯片为非易失性存储器，当电源断开时，所 述非易失性存储器保留数据；其中所述智能存储开关还包括耦合在所述智能存储事务管理器和所述易失性内存缓 冲器之间的虚拟缓冲桥。8. 如权利要求7所述的多层闪存装置，其特征在于，所述装置还包括 扇区数据缓冲器，该扇区数据缓冲器在所述易失性内存缓冲器中，用于临时缓存主机数据，并具有用于存储主机数据的L个位置；Q-R指针表，该Q-R指针表在所述易失性内存缓冲器中，用于存储主机地址除以L所得到的商Q和余数R，其中Q、 R和L为整数，R标识所述扇区数据缓冲器中所述L个位置的其 中一个。9. 如权利要求8所述的多层闪存装置，其特征在于，所述装置还包括命令队列，该命令队列在所述易失性内存缓冲器中，用于存储从主机接收的且还未写入数据到所述未加工NAND闪存芯片的命令入口。10. 如权利要求9所述的多层闪存装置，其特征在于，所述装置还包括 在所述命令队列中的数据类型字段，该数据类型字段区分所述命令队列中的命令，其中所述数据类型字段指示扇区数据缓冲器中旧主机数据即时输出复制到闪存的操作优先 于对闪存的其他写入；在所述命令队列中的跨界旗标，该跨界旗标指示当主机命令传送数据到扇区数据缓冲 器中多个位置，该多个位置包括由最大余数R = L-l标识的最后位置和由最小余数R = 0 标识的第一位置。11. 一种固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘包括易失性内存缓冲器构件，临时存储主机数据在当电源断开时会丢失数据的易失性内存中；智能存储开关构件，转换主机命令到多个下游装置，所述智能存储开关构件包括 耦合到主机的上游接口构件，接收主机命令以存取闪存并接收主机数据和主机地址； 虚拟存储处理器构件，与所述上游接口构件连接，将主机地址转化到指定闪存模块，以 产生逻辑块地址；智能存储事务管理器构件，与所述虚拟存储处理器构件连接，管理来自主机的事务； 虚拟存储桥构件，位于所述智能存储事务管理构件与逻辑块地址总线之间，用于传送 主机数据和逻辑块地址；数据分割构件，将主机数据分割成数据片段，所述数据片段被分配给不同的闪存模块；多个闪存模块，所述闪存模块包括控制闪存操作的低层控制器构件，与逻辑块地址总线耦合，以接收所述虚拟存储处理 器构件产生的逻辑块地址和来自所述虚拟存储桥构件的主机数据；在所述低层控制器构件中的第二层映射构件，将所述逻辑块地址映射到物理块地址；耦合到所述低层控制器构件的未加工NAND型闪存芯片，所述未加工NAND型闪存芯片 存储主机数据在物理块地址标识的闪存块位置，所述物理块地址由所述低层控制器构件中 的所述第二层映射构件产生；所述多个闪存模块中的未加工NAND型闪存芯片为非易失性存储器，当电源断开时，所 述未加工NAND型内存芯片仍保留数据。12. 如权利要求11所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘还包括 扇区数据缓冲器构件，该扇区数据缓冲器构件在所述易失性内存缓冲器构件中，用于存储主机数据，并具有用于存储主机数据的L个位置；命令队列构件，该命令队列元件在所述易失性内存缓冲器构件中，用于存储从主机接 收的且还未写入数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李中和，俞一康，马志刚，
申请(专利权)人：晶天电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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