多媒体卡功能。
[0046]作为本发明一个优选实施例，闪存存储芯片的闪存转换层(Flash Translat1nLayer, FTL)数据保存至新型非易失性存储芯片中。
[0047]作为本发明一个优选实施例，参见图7A和图7B所示结构，闪存存储芯片阵列包括若干个新型非易失性闪存存储芯片，将所有闪存存储芯片的FTL数据保存到新型非易失性存储芯片阵列中，FTL数据包括混合固态硬盘的操作系统或固件程序、算法(例如损耗均衡算法、垃圾回收算法、空间分配算法等)以及逻辑地址到物理地址的映射表。其中，新型非易失性存储芯片可以指3D制成的非易失性存储芯片。
[0048]作为本发明一个优选实施例，混合固态硬盘包括自学习模块，通过软件或硬件实现自学习功能。
[0049]作为本发明一个优选实施例，自学习模块将闪存存储芯片阵列中擦写最频繁的数据转存至新型非易失性存储芯片中。
[0050]作为本发明一个优选实施例，自学习模块包括:
[0051]数据获取单元，获取混合固态硬盘的闪存存储芯片中被访问的用户应用程序和/或数据；
[0052]存储单元，存储数据获取单元获取到的用户应用程序和/或数据；
[0053]统计单元，统计存储单元中的应用程序和/或数据，得出访问频率超过一阈值的用户应用程序和/或数据；
[0054]转存单元，将访问频率超过阈值的用户应用程序和/或数据转存至新型非易失性存储芯片。
[0055]上述的混合固态硬盘，其中，所述外围设备为具有数据读取/存储功能的电子设备。
[0056]传统的闪存存储芯片损耗均衡算法是将那些擦除次数较多的存储块中的数据另存到那些擦除次数较少的存储块中，目的是让闪存中所有的存储块都参与到擦除的过程中，尽量让各存储块都有相近的擦除次数，但是这种算法会产生不必要的擦除操作(因为要进行数据的转存)，也就损失了闪存存储芯片的可擦写次数。
[0057]参见图8A和SB所示结构，本发明较传统的闪存存储芯片损耗均衡算法不同，本发明的混合固态硬盘还包括自学习模块，其中，数据获取单元获取混合固态硬盘的闪存存储芯片中被访问的用户应用程序和/或数据，然后存储单元存储数据获取单元获取到的用户应用程序和/或数据，继续统计单元统计存储单元中的应用程序和/或数据，得出访问频率超过一阈值的用户应用程序和/或数据，最后转存单元将访问频率超过阈值的用户应用程序和/或数据转存至新型非易失性存储芯片。该自学习功能可以通过硬件或者软件来实现，由于本发明新型非易失性存储芯片的可擦写寿命要比闪存存储芯片要高得多，因而能够提高本发明混合固态硬盘中闪存存储芯片阵列的擦写寿命，而且还可以避免闪存存储芯片中由于损耗均衡算法带来的额外的擦除操作，因而整个混合固态硬盘的寿命会大大增加。
[0058]此外，通过一段时间内对用户使用习惯的学习，将混合固态硬盘中闪存存储芯片阵列中最经常被访问(读写)的用户应用程序和/或数据保存到本发明的新型非易失性存储芯片中，当下次再对这部分应用程序和/数据进行读写时，可直接对存储于新型非易失性存储芯片中的这部分应用程序和/数据进行访问操作，避免去访问速度较慢的闪存存储芯片阵列，从而能够提高本发明混合固态硬盘的读写速度和性能，同时也能够改善闪存存储芯片的寿命和稳定性。
[0059]如下列举一具体实施例进行阐述:
[0060]本发明的混合固态硬盘也可以用于实现嵌入式多媒体卡(EMMC)。EMMC是基于闪存的一种存储器，其结构极其简单，广义上TF卡、SD卡亦属于EMMC。传统的EMMC结构如图9所示，其体积超小、低复杂度、高度集成、低布线难度，作用类似于硬盘。它广泛应用于平板电脑、手机的机身内存。而应用本发明这种混合固态硬盘结构，也能够实现EMMC，如图10所示。EMMC中的存储控制器电路同3D制程的非易失性存储芯片内的外围电路集成在一起(在娃衬底之上是3D制程的新型非易失性存储阵列；在娃衬底之下是3D制程的非易失性存储芯片内的外围电路和EMMC的存储控制器电路)。存储控制器电路中不仅包含控制核心，还包含访问存储器及闪存存储芯片阵列的I/O接口电路以及与外界交互的多媒体卡I/O接口。可见，本发明这种EMMC芯片集成度更高，容量也更大，而且读写速度和寿命也比传统的EMMC要好得多，因而是一种性能非常优越的EMMC。
[0061]综上所述，本发明公开了一种混合固态硬盘，包括存储控制器以及由新型非易失性存储芯片阵列和闪存存储芯片阵列构成的，较传统NAND或NOR型闪存的固态硬盘，读写速度更快，擦写寿命更长；相比于最新技术的基于新型非易失性存储器的固态硬盘，成本低且集成度高，有利于节省固态硬盘的功耗和成本。
[0062]本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
[0063]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种混合固态硬盘，其特征在于，所述混合固态硬盘包括: 存储阵列芯片，包括新型非易失性存储芯片阵列和闪存存储芯片阵列，以非易失的存储数据； 存储控制器，与所述存储阵列芯片连接，执行固件程序和算法，控制对所述存储阵列芯片的读、写以及擦除操作，与外围设备进行数据传输。
2.如权利要求1所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述新型非易失性存储芯片阵列包括相变存储器芯片阵列、磁阻存储器芯片阵列、铁电存储器芯片阵列和电阻存储器芯片阵列。
3.如权利要求1所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述闪存存储芯片阵列包含NAND和/或NOR型闪存存储芯片阵列。
4.如权利要求1所述的混合固态硬盘，其特征在于，进一步的，所述新型非易失性存储芯片为3D制程的非易失性存储芯片，且: 所述3D制程的新型非易失性存储芯片包含有逻辑电路层，该逻辑电路层包括第一区域和第二区域，所述第一区域制备有所述3D制程的非易失存储芯片的外围逻辑电路，所述第二区域制备有所述存储控制器电路，以实现将所述存储控制器电路同所述3D制程的新型非易失性存储器芯片集成在同一颗芯片内。
5.如权利要求1所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述混合固态硬盘的对外接口为符合EMMC协议标准的接口，以用于实现嵌入式多媒体卡功能。
6.如权利要求1所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述闪存存储芯片的FTL数据保存至所述新型非易失性存储芯片中。
7.如权利要求6所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述FTL数据包括所述混合固态硬盘的操作系统、固件程序、算法和逻辑地址到物理地址的映射表。
8.如权利要求7所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述算法包括损耗均衡算法、垃圾回收算法和空间分配算法。
9.如权利要求1所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述混合固态硬盘包括自学习模块，该功能通过软件或硬件的方式实现，以将所述闪存存储芯片阵列中擦写最频繁的数据转存至所述新型非易失性存储芯片中。
10.如权利要求9所述的混合固态硬盘，其特征在于，所述自学习模块包括: 数据获取单元，获取所述混合固态硬盘的闪存存储芯片中被访问的用户应用程序和/或数据； 存储单元，存储所述数据获取单元获取到的用户应用程序和/或数据； 统计模块，统计所述存储单元中的应用程序和/或数据，得出访问频率超过一阈值的用户应用程序和/或数据； 转存模块，将所述访问频率超过阈值的用户应用程序和/或数据转存至所述新型非易失性存储芯片。
【专利摘要】本发明涉及电子设备存储设备技术领域，尤其涉及一种混合固态硬盘，该混合固态硬盘包括存储控制器以及由新型非易失性存储芯片和闪存存储芯片构成的存储阵列，较传统NAND或NOR型闪存的固态硬盘，读写速度更快，擦写寿命更长；相比于最新技术的基于新型非易失性存储器的固态硬盘，成本低且集成度高，有利于节省固态硬盘的功耗和成本。
【IPC分类】G06F3-06
【公开号】CN104866246
【申请号】CN201510308824
【发明人】景蔚亮, 叶勇, 陈邦明
【申请人】上海新储集成电路有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月5日