一种基于非易失性随机存储器做缓存的eMMC的制作方法

本技术涉及数据存储领域，尤其是一种基于非易失性随机存储器做缓存的emmc。

背景技术：

1、emmc内部的控制器把闪存划分为若干4kb大小的单元块block来管理，数据的擦写以4kb为最小单元，其4kb数据块中的任意数据发生改变，都需要为这4kb数据重新分配单元块，即减少一次单元擦写寿命。

2、当emmc遇到高实时性，小批量数据的存储需求时，闪存的单元块利用率就会很低。以行车记录数据为例，数据以文件形式存储到exfat文件系统格式的emmc中，每秒增加32byte的数据写入到文件末尾，需要改动文件目录项中的文件大小属性8bytes和增加文件末尾的数据。目录项所在的4kb单元块会经过读-改-写的方式存储到下一单元块，文件末尾所在的4kb单元块也同样通过读-改-写的方式存入下一单元块。另外还有视频数据每秒约600kb，为保证视频数据不丢失，需要每秒2到3次的写入，其对目录项的更新频率为2~3hz。每保存32byte的行车记录数据，会消耗掉8kb闪存单元的一次擦写寿命，以8gb容量mlc闪存结构的emmc为例，其闪存平均擦写寿命为3000次，理论可以写入8*3000=24000gb的数据。上述应用场景的理论存储有效数据量为8*3000*32/8192=93.75gb，两者相差甚远，闪存利用率大打折扣。如果利用emmc内部的控制器的内部ram作为缓存，将多次更新的数据集合后再写入闪存芯片，会有时间跨度长，掉电丢失部分数据的问题。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，解决emmc的使用寿命短的问题。

2、为解决上述技术问题，本实施例提供一种技术方案：包括emmc，在emmc内设有闪存，在emmc内设有与闪存相连接的，用于控制闪存上存储信息的控制器，在emmc内还设置有非易失性随机存储器，控制器还用于控制非易失性随机存储器上的存储信息。

3、优选的，非易失性随机存储器上具有缓存区。

4、优选的，缓存区的容量为闪存块单元容量的1~n倍，1~n均为整数。

5、优选的，非易失性随机存储器上还设有1个调度表区。

6、优选的，调度表区的容量为闪存块单元容量的1~m倍，1~m均为整数。

7、优选的，闪存为nand存储器。

8、优选的，闪存和非易失性随机存储器通过系统级多芯片集成技术封装。

9、优选的，闪存存储器和非易失性随机存储器通过多芯片垂直堆叠技术封装。

10、本实用新型的有益效果是：本实用新型在传统的emmc基础上，引入比闪存更高读写寿命的非易失性随机存储器技术，为emmc提供缓存区，通过控制器控制，在反复改写特定单元块的数据和单次小批量增加数据时，不消耗闪存单元块的擦写次数，只消耗非易失性随机存储器的缓存区的单元块，从而减少闪存芯片的利用率，提升emmc的使用寿命。

技术特征：

1.一种基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：包括emmc（110），在emmc（110）内设有闪存（140），在emmc（110）内设有与闪存（140）相连接的，用于控制闪存（140）上存储信息的控制器（120），在emmc（110）内还设置有非易失性随机存储器（130），控制器（120）还用于控制非易失性随机存储器（130）上的存储信息。

2.根据权利要求1所述的基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：非易失性随机存储器（130）上具有缓存区（131）。

3.根据权利要求2所述的基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：缓存区（131）的容量为闪存（140）块单元容量的1~n倍，1~n均为整数。

4.根据权利要求1所述的基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：非易失性随机存储器（130）上还设有1个调度表区（132）。

5.根据权利要求4所述的基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：调度表区（132）的容量为闪存（140）块单元容量的1~m倍，1~m均为整数。

6.根据权利要求1所述的基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：闪存（140）为nand存储器。

7.根据权利要求1或6所述的基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：闪存（140）和非易失性随机存储器（130）通过系统级多芯片集成技术封装。

8.根据权利要求1或6所述的基于非易失性随机存储器做缓存的emmc，其特征在于：闪存（140）存储器和非易失性随机存储器（130）通过多芯片垂直堆叠技术封装。

技术总结
一种基于非易失性随机存储器做缓存的eMMC，包括eMMC，在eMMC内设有闪存，在eMMC内设有与闪存相连接的，用于控制闪存上存储信息的控制器，在eMMC内还设置有非易失性随机存储器，控制器还用于控制非易失性随机存储器上的存储信息，本技术在传统的eMMC基础上，引入比闪存更高读写寿命的非易失性随机存储器技术，为eMMC提供缓存区，通过控制器控制，在反复改写特定单元块的数据和单次小批量增加数据时，不消耗闪存单元块的擦写次数，只消耗非易失性随机存储器的缓存区的单元块，从而减少闪存芯片的利用率，提升eMMC的使用寿命。

技术研发人员：彭潘松,许锐
受保护的技术使用者：凡澈科技（武汉）有限公司
技术研发日：20230823
技术公布日：2024/3/24