一种固态硬盘及其供电方法与流程

文档序号:17047118发布日期:2019-03-05 19:41阅读:1392来源:国知局
本发明属于数据存储领域,涉及一种固态硬盘。
背景技术
::固态硬盘(solidstatedrive,ssd)主要包括闪存控制器(flash管理芯片)和快闪存储器(闪存、flash芯片),与传统硬盘相比其特别之处在于没有机械结构,具有低耗电、耐震、稳定性高、耐低温等优点。flash管理芯片负责完成flash的管理和数据存储的管理。数据存储的管理主要是通过写均衡算法(wearlevelling算法)来保证系统中所有的flash被均匀的擦写和使用,以延长整个ssd产品的使用寿命。flash管理芯片还负责通过标准接口(包括sata-i/sata-ii/pata/usb)与宿主设备(使用ssd作为存储的设备)互通。随着电子电路技术的不断发展,计算机存储技术也日新月异,在系统断电后ssd切换由超级电容供电。超级电容(supercapacitor,sc)是具有容量大、充放电线路简单、无需类似充电电池的充电电路、安全系数高、长期使用免维护的特点。目前的固态硬盘供电方式是先由供电装置向闪存控制器供电,再由闪存控制器向闪存供电。供电装置向闪存控制器供电后,闪存控制器供电至各闪存随即开始读取数据。由于各闪存通电的时间晚于闪存控制器(闪存控制器通电准备后,数据才准备完毕),故闪存控制器首次读取数据时无法完整读取所有闪存中的数据,还会发生数据读取错误的情况,此时需要进行多次数据读取,可靠性较低。技术实现要素:为了解决上述技术问题,本发明提供了一种固态硬盘,包括包括闪存控制器、快闪存储器、供电装置,所述供电装置、快闪存储器、闪存控制器依次连接,所述供电装置先向各快闪存储器供电,再向闪存控制器供电。进一步地,所述固态硬盘还包括与闪存控制器连接的传输接口,所述传输接口用于进行数据传输。进一步地,所述快闪存储器包括2个以上,且彼此通过闪存总线串联。进一步地,所述供电装置包括电源切换电路,所述电源切换电路包括第一电源输入端、第二电源输入端、切换芯片、电压转换芯片,所述第一电源输入端、第二电源输入端均与切换芯片相连接,所述切换芯片与所述电压转换芯片连接,所述电压装换芯片包括电压输出端。进一步地,所述第一电源输入端与外部直流电源相连;所述固态硬盘还包括备用电源,所述第二电源输入端与备用电源连接。进一步地,所述备用电源为超级电容。进一步地,所述闪存控制器为nand闪存控制器,所述快闪存储器为nand快闪存储器。进一步地,所述固态硬盘还包括内存条状电路板,所述快闪存储器、闪存控制器、供电装置都固定在内存条状电路板上。本发明提供了一种固态硬盘供电方法,包括以下步骤:s100:供电装置为快闪存储器供电;s200:快闪存储器为闪存控制器供电。进一步地,所述供电方法还包括:s300:闪存控制器控制快闪存储器进行读出、写入或者删除操作。本发明的有益效果:本发明的固态硬盘先向快闪存储器供电,快闪存储器通电之后再向闪存控制器供电,闪存控制器通电之后再开始读取数据,此时各闪存已完成通电后准备,闪存控制器读取数据可降低错误率,且无需多次读取即可读取完整数据,提高效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1为一个实施方式中固态硬盘的结构示意图;图2为另一个实施方式中固态硬盘的结构示意图;图3为一个实施方式中供电装置的结构示意图;图4为一个实施方式中闪存控制器的结构示意图;。图5为一种固态硬盘供电方法的流程图。具体实施方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。实施例1在一个具体实施方式中,如图1、图2所示,固态硬盘10包括闪存控制器200、快闪存储器300、供电装置100,所述供电装置100、闪存控制器200、快闪存储器300依次连接,所述供电装置先向各快闪存储器300供电,再向闪存控制器200供电,将传统的供电顺序变为异步供电。所述闪存控制器200用于控制快闪存储器300进行读写、删除操作;所述供电装置用于向快闪存储器300、以及闪存控制器200供电;所述快闪存储器300用于存储数据。所述供电装置100、快闪存储器300、闪存控制器200之间通过总线连接。在一个实施方式中,所述固态硬盘10还包括与闪存控制器200连接的传输接口(图未示),所述传输接口用于进行数据传输。进一步地,所述传输接口为sata接口。在其他实施方式中,所述传输接口为电子集成驱动器(ide,integrateddriveelectronics)接口等,具体不作限定。进一步地,所述快闪存储器300包括1个或者多个(2个以上),多个快闪存储器通过闪存总线相连,通过该闪存总线进行数据传输,在一个实施方式中,sata接口作为内外部数据传输的接口,当有数据需要存储时,闪存控制器300从sata接口获取到待存储的数据,并通过闪存总线将该数据存储到对应的快闪存储器300中。在一个实施方式中,如图1所示,所述快闪存储器300包括多个(2个以上),分别为快闪存储器a1,快闪存储器a2,快闪存储器a3,快闪存储器a4,……快闪存储器an(n为任意自然数),且彼此之间按照快闪存储器a1,快闪存储器a2,快闪存储器a3,快闪存储器a4,……快闪存储器an的递增顺序依次用闪存总线串联。且由供电装置100连接第一个快闪存储器a1,最后一个快闪存储器an连接闪存控制器200。即供电装置100、快闪存储器300、闪存控制器200依次串联。需要说明的是a1、a2、……、an仅为编号,快闪存储器的串联顺序也可以不按照a1、a2、……、an的顺序。在一个实施方式中,如图2所示,所述快闪存储器包括多个(2个以上),分别为快闪存储器a1,快闪存储器a2,快闪存储器a3,快闪存储器a4,……快闪存储器an(n为任意自然数),且所有的快闪存储器300都并联,即快闪存储器a1,快闪存储器a2,快闪存储器a3,快闪存储器a4,……快闪存储器an彼此并联后分别与供电装置100、闪存控制器200连接。在一个实施方式中,如图3所示,所述供电装置100包括电源切换电路,所述电源切换电路包括第一电源输入端101、第二电源输入端102、切换芯片103、电压转换芯片104及电压输出端105。其中,该第一电源输入端101与外部直流电源相连;所述电源切换电路还包括备用电源106,所述第二电源输入端102与备用电源106相连。在一个实施方式中,所述备用电源106为超级电容。进一步地,所述电源切换电路还包括第一电容、第二电容。所述切换芯片103包括一第一电压输入引脚、一第二电压输入引脚、及第一电压输出引脚、第二电压输出引脚。所述第一电源输入端101经第一电容接地并与所述第一电压输入引脚相连。所述第二电源输入端102经第二电容接地并与所述第二电压输入引脚相连。所述切换芯片103经第一电压输出引脚、第二电压输出引脚与所述电压转换芯片104相连。所述电压转换芯片104包括所述电压输出端105,所述电压转换芯片经所述电压输出端105为固态硬盘10供电,所述电压输出端105为快闪存储器300,闪存控制器200供电。当使用外部直流电源为固定硬盘10供电时,所述切换芯片103仅启用所述第一电压输入引脚,此时第一电源输入端经所述第一电容滤波后为所述第一电压输入引脚输入稳定的直流电信号,所述切换芯片103经所述电压输出引脚将所述直流电信号经所述电压转换芯片104输出至所述电压输出端105为固态硬盘10供电,同时外部电源为固态硬盘10中的超级电容充电。当外部直流电源停止供电时,所述第一电源输入端101无直流电信号输入,即所述第一电压输入引脚空置,所述切换芯片103启用所述第二电压输入引脚。此时,超级电容经所述第二电源输入端102将直流电信号输入至所述第二电压输入引脚,同时所述切换芯片103将所述直流电信号经电压输出引脚输出至所述电压转换芯片104,所述电压转换芯片104将所述直流电信号经所述电压输出端105输出至固态硬盘10。本实施方式中,所述闪存控制器300为nand闪存控制器,所述快闪存储器为nand快闪存储器。如图4所示,在一个实施方式中,可选的,所述闪存控制器200包括:微处理单元201、存储器管理模块203、快闪存储器接口202、缓冲存储器204、错误校正模组205。所述微处理单元201是用以控制快闪存控制器200的整体运行。所述快闪存储器接口202是电性连接至所述微处理单元201并且用以将数据转换为所述快闪存储器300所能接受的格式。所述缓冲存储器204是电性连接至所述微处理单元201并且用以暂时地储存数据。在本实施例中,所述缓冲存储器204为静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory,sram)。限于此,动态随机存取存储器(dram)、磁阻式存储器(mram)、相变化存储器(pram)或其他适合的存储器也可应用于本发明。所述存储器管理模块203是电性连接至所述微处理单元201并且用以管理所述快闪存储器300,例如执行平均磨损(wearleveling)方法、坏区块管理、维护映射表(mappingtable)等。所述错误校正模组205是电性连接至微处理单元201并且用以计算错误校正码(errorcorrectingcode)来检查与校正主机所读取或写入的数据。在其他实施方式中,所述闪存控制器200可以为其他合适的结构。在一个具体实施方式中,固态硬盘10还包括内存条状电路板(未示出)。进一步地,所述快闪存储器300、闪存控制器200、传输接口、供电装置100都固定在内存条状电路板上。进一步地,内存条状电路板的底部设置有符合dimm规范的金手指,所述固态硬盘10可以插在机箱主板上空闲的dimm插槽中。此外,本实施例中,内存条状电路板的底部设置有符合dimm规范的金手指,该dimm规范可以为同步动态随机存储器(sdram:synchronousdynamicrandomaccessmemory)dimm规范,或双倍速率同步动态随机存储器(ddr,doubledataratesdram)dimm规范,或者还可以为其他类似的dimm规范,例如ddr2,或ddr3,或全缓存模组技术(fdb)等,具体此处不作限定。本发明还提供了一种固态硬盘的供电方法,如图5所示,在一个实施例中,所述供电方法包括:s100:供电装置为快闪存储器供电;s200:快闪存储器为闪存控制器供电。可选的,在另一个实施例中,所述供电方法还包括:s300:闪存控制器控制快闪存储器进行读写、删除操作。本发明的固态硬盘10先向各快闪存储器300供电,各快闪存储器300通电之后再向闪存控制器200供电,闪存控制器300通电之后再开始读取数据,此时各快闪存储器300已完成通电后准备,闪存控制器200读取数据可降低错误率,且无需多次读取即可读取完整数据,提高效率。上述说明示出并描述了本发明的优选实施例,如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。当前第1页12当前第1页12
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