专利名称：一种数据压缩型闪存盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体存储领域，尤其涉及一种提高闪存固态盘的可靠性的闪存
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背景技术：
闪存芯片由多个块存储单元组成，而每个块存储单元由多个页存储单元组成。闪存芯片的擦除以闪存块为单元，而读写则以闪存页为单元。每个闪存块单元只有有限的擦除和写入的次数，这次数基本上决定了闪存盘的寿命。所以，一个闪存系统通常采用一种均衡算法，致使闪存芯片内的所有闪存块具有大约一致的擦除和写入次数，以避免过分擦除和写入部分闪存块，从而达到延长闪存盘寿命的目的。闪存单元在使用之前，必须先擦除。 闪存单元擦除之后，是全” 1”状态，当写入闪存页的数据中，” 1”的数量较多时，对闪存的磨损较小，有助于闪存盘寿命的延长；反之，当写入闪存页的数据中，” 0”的数量较多时，对闪存的磨损较大，会缩短闪存盘寿命。主机通常通过512字节对齐的逻辑地址(LBA)来访问闪存盘，每次读或写的数据量是512字节的整数倍；闪存读写则以闪存页为单元，每次读或写的数据量通常是2048、4096或8192字节。数据中间常存在一些多余成分，既冗余度。如在一份计算机文件中，某些符号会重复出现、某些符号比其他符号出现得更频繁、某些字符总是在各数据块中可预见的位置上出现等，这些冗余部分便可在数据编码中除去或减少。因此，利用数据此种特性对闪存盘的可靠性进行改进成为现有技术中值得解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种数据压缩型闪存盘，能使得基于闪存的固态盘的可靠性及寿命得到提高。为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案一种数据压缩型闪存盘， 包括闪存芯片、闪存控制器及主机端控制器，所述主机端控制器连接主机，其中所述主机端控制器与闪存控制器之间设置有数据压缩与解压缩编码器。作为本实用新型所述的数据压缩型闪存盘的一种优选方案，其中与解压缩编码器采用RLC游程编码算法编码器。作为本实用新型所述的数据压缩型闪存盘的一种优选方案，其中与解压缩编码器采用LZ77算法编码器。作为本实用新型所述的数据压缩型闪存盘的一种优选方案，其中与解压缩编码器采用LZW算法编码器。作为本实用新型所述的数据压缩型闪存盘的一种优选方案，其中与解压缩编码器的数据压缩单元为闪存页。采用了本实用新型所述闪存盘，由于其设置了数据压缩及解压缩编码器。对写入的数据进行了无损压缩，减少了需写入的数据量，进而减少每次写入时对闪存的磨损，以提高闪存盘可擦写的次数，从而延长闪存盘的寿命。本实用新型中所采用的编码器也是可以
压缩多种的，另一方面本实用新型也不会增加大量的制造成本。
图1为现有技术的示意图。图2为数据压缩前的示意图。图3为数据压缩后，部分数据写入的示意图。图4为数据压缩后，整页数据写入的示意图。图5为本实用新型的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述数据压缩型闪存盘作进一步详细说明。闪存单元在使用之前，必须先擦除。闪存单元擦除之后，是全” 1”状态。将写入的数据进行无损(lossless)压缩，可选用采用任何无损压缩算法的编码器，例如，采用RLC 游程编码算法的编码器或LZ77算法编码器或LZW算法编码器。可以在主机端控制器与闪存控制器之间设置一个数据压缩及解压缩编码器，如图1和图5所示。由于冗余度压缩是一个可逆过程，因此叫做无损(lossless)压缩，或称保持型编码。取决于不同的数据源， 无损(lossless)压缩可实现90%到10%不等的压缩比。RLC游程编码算法即RLC :Run LengthCoding，是图像压缩基本算法，它对于有较多灰度相同的图像具有较高的压缩比， RLC的原理简单，计算效率高。LZ77算法是无损压缩算法中的一种，采用词典编码思想，在词典中查找最大匹配字符串来实现压缩，具有快速解压缩和内存消耗小的特点而被广泛采用。LZW就是通过建立一个字符串表，用较短的代码来表示较长的字符串来实现压缩.。LZW 压缩算法是Unisys的专利，有效期到2003年。由于闪存以页为单元进行读写，数据压缩单元也可以页为单元。闪存页的数据压缩比通常小于1。然而，由于无损压缩算法的选取，在极端情况下，压缩比可能会大于1。在此情况下，可选择不压缩此闪存页，在闪存的冗员区可存储一个非压缩标志，以识别该页是否经过压缩。对闪存页数据进行压缩后，可选用两种写入方式。一种是部分数据写入方式，即写入少于整页的数据；另一种是整页数据写入，即用“1”将数据补齐至整页，再写入。部分数据写入方式可以参考图2与图3，整页数据写入方式可以参考图2与图4。图2中逻辑地址 512字节/单位，闪存页4096字节/页。图3中闪存页4096字节/页。图4中闪存页 4096字节/页。读取闪存页数据时，可根据冗员区的非压缩标志，以对闪存页数据进行解压缩。当主机写入的数据不是整页时，需要将原始页数据读出并解压缩，用新写入的数据覆盖旧数据，然后重现进行压缩编码并写入。当主机需读出的数据不是整页时，需要将整页数据读出并解压缩，然后从整页中抽取主机需要的数据。应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围， 其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种数据压缩型闪存盘，包括闪存芯片、闪存控制器及主机端控制器，所述主机端控制器连接主机，其特征在于所述主机端控制器与闪存控制器之间设置有数据压缩与解压缩编码器。
2.根据权利要求1所述的数据压缩型闪存盘，其特征在于所述数据压缩与解压缩编码器采用RLC游程编码算法编码器。
3.根据权利要求1所述的数据压缩型闪存盘，其特征在于所述数据压缩与解压缩编码器采用LZ77算法编码器。
4.根据权利要求1所述的数据压缩型闪存盘，其特征在于所述数据压缩与解压缩编码器采用LZW算法编码器。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的数据压缩型闪存盘，其特征在于所述数据压缩与解压缩编码器的数据压缩单元为闪存页。
专利摘要本实用新型公开了一种数据压缩型闪存盘，包括闪存芯片、闪存控制器及主机端控制器，所述主机端控制器连接主机，其特征在于所述主机端控制器与闪存控制器之间设置有数据压缩与解压缩编码器。采用了本实用新型所述闪存盘，由于其设置了数据压缩及解压缩编码器。对写入的数据进行了无损压缩，减少了需写入的数据量，进而减少每次写入时对闪存的磨损，以提高闪存盘可擦写的次数，从而延长闪存盘的寿命。
文档编号H03M7/30GK202003684SQ20102057930
公开日2011年10月5日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者庄志青, 黄明 申请人:苏州亮智科技有限公司