专利名称:多通道Flash控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种多通道Flash控制器，Flash控制器设置在FPGA逻辑控制芯片内，Flash控制器内设置多个通道，多个通道之间相互独立设置。本实用新型的多通道Flash控制器，采用基于FPGA的多通道控制Flash控制器技术，可以提高读写速度，同时便于移植和扩展。
【专利说明】多通道FI ash控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及嵌入式计算机系统领域，尤其涉及一种多通道Flash控制器。
【背景技术】
[0002]计算机技术的高速发展，存储系统容量从过去的几KB存储空间，到现在的TB乃至不久的将来要达到的PB存储空间，其数据存取的能力在飞速扩展。存储容量的提升需要与之相匹配的存取速度来满足实际应用需求，否则无论是存储或是读取大数据量数据都将耗费大量时间，因此需要实现高速数据存储设计方法。
实用新型内容
[0003]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题，本实用新型提出了一种多通道Flash控制器，采用基于FPGA的多通道控制Flash控制器技术，可以提高读写速度，同时便于移植和扩展。
[0004]本实用新型的技术方案是:多通道Flash控制器，其特征在于:所述Flash控制器设置在FPGA逻辑控制芯片内，所述Flash控制器内设置多个通道，所述多个通道之间相互独立设置。
[0005]上述通道是四个。
[0006]上述多个通道分别——对应连接一组Flash芯片。
[0007]本实用新型的优点是:
[0008]I)对外接口简单，标准的RAM操作接口，使得该控制器可以应用于不同的总线接口中，具有良好的兼容性；
[0009]2)硬件逻辑实现的Flash控制器可扩展性好，可以根据系统要求重复调用，灵活扩展成多个通道Flash控制器组合，这些通道可以并行工作，使得系统的吞吐能力大幅提升，存储速率满足存储系统越来越高的带宽需求。
[0010]3)采用多通道读写实现对存储阵列的并行操作，可以将读写速度提高到接近4倍，同时这种独立的控制可以方便的扩展，可以实现更高的并行度，从而获得更高的存储速度。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的系统结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的FPGA内部结构示意图；
[0013]图3是本实用新型的多通道并行操作示意图；
【具体实施方式】
[0014]本实用新型提出了一种多通道Flash控制器，Flash控制器2设置在FPGA逻辑控制芯片I内，Flash控制器2内设置多个通道3，通道3之间相互独立设置。通道3分别一一对应连接一组Flash芯片。
[0015]下面以具体设计为例对本实用新型做进一步详细说明:
[0016]I)系统结构:系统采用PowerPC8640作为主处理器，需要在系统的PCIe接口上挂接256GB大容量存储单元。大容量存储单元主要由PCIe接口 5，FPGA逻辑控制芯片I，NANDFlash芯片组4组成；按功能可以划分为:控制单元和存储区单元两部分。系统结构如图1所示，整个大容量存储单元通过由FPGA逻辑控制芯片I实现的PCIe接口 5与CPU模块进行通信。
[0017]2)控制逻辑结构:大容量存储模块上的PCIe接口 5采用Xilinx提供的PCIe核实现，与Flash控制器2在同一片FPGA逻辑控制芯片I内部实现，FPGA逻辑控制芯片I内部结构如图2所示，在FPGA逻辑控制芯片I内部的Flash控制器2分为四个通道3，每个通道有自己的双口存储器6，每个通道控制I组Flash芯片，双口存储器6的A端口连接PCIeCore的Local Bus，B端口连接Flash控制器2，每个通道的Flash控制器2完成对各组Flash的读写操作。
[0018]参见图3，采用四通道并行操作，可以提高存储速率，以写操作为例，可以看出每个通道的写操作可以和其他通道对Flash的操作并行起来。
[0019]多通道Flash控制器采用硬件逻辑实现，完成对flash的各种基本操作。如果采用软件完成NAND Flash的读写操作，效率很低，因此采用FPGA作为NAND Flash控制器，可以在极少的软件操作下独立的完成NAND Flash的各种操作，从而降低系统对Flash操作的软件开销，标准的操作时序不受上层应用的改变而受影响。采用多通道并发读写多片Flash，每个通道使用独立的双口存储器作为数据交换窗口，大幅提高存储速度。
【权利要求】
1.多通道Flash控制器，其特征在于:所述Flash控制器设置在FPGA逻辑控制芯片内，所述Flash控制器内设置多个通道，所述多个通道之间相互独立设置。2.根据权利要求1所述的多通道Flash控制器，其特征在于:所述通道是四个。3.根据权利要求2所述的多通道Flash控制器，其特征在于:多个通道分别一一对应连接一组Flash芯片。
【文档编号】G06F3-06GK204270293SQ201420771613
【发明者】张锐, 韩强, 邹晨, 曹彦荣, 陈颖图 [申请人]中国航空工业集团公司第六三一研究所