[實用新型]一種容錯固態非易失存儲設備及多通道容錯存儲設備

有效

• 申請號: 201120102042.8
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN202110529U
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 顧良清;夏峰
• 申請（專利權）人: 蘇州市易德龍電器有限公司
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本實用新型涉及大容量數據存儲技術領域，特別是涉及一種固態非易失存儲設備及多通道容錯固態非易失性存儲設備。

背景技術

目前，固態非易失存儲設備逐步被廣大存儲設備使用者所接受，其比較傳統存儲設備特別是硬盤，具有許多其不能比擬的優越性，例如讀寫速率，性能，低功耗等等。但是，其比較高的價格以及存儲次數有限這些缺點，限制了此類存儲設備特別是固態硬盤的更廣泛的應用。

對于目前廣泛使用的固態非易失存儲設備，其昂貴的價格主要來自于價格不菲的存儲器件，例如NAND型flash芯片，這類存儲器件由于其特殊的制造工藝以及嚴格的芯片封裝測試費用，導致其整體價格比較昂貴，這是后端設備制造商所不能決定和優化的。而對于其存儲次數有限是由于其工藝制造的緣故導致的，一般后端的設備制造商都是通過對存儲芯片做損耗均衡設計，來實現盡量的延長設備的使用壽命，但遠遠不能滿足實際使用的要求。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

針對以上，本實用新型采用一種容錯固態非易失存儲設備，能夠實現降低設備生產測試費用，保證設備的良率，同時還可以延長存儲設備使用壽命。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種容錯固態非易失存儲設備，包括：接口控制器、閃存控制器、固態非易失性存儲芯片陣列和電路板，所述接口控制器外接主機系統，所述接口控制器、閃存控制器和電路板依次電連接，所述固態非易失性存儲芯片陣列排布于所述電路板上，所述主機系統通過所述接口控制器、閃存控制器，對電路板上固態非易失性存儲芯片陣列進行讀寫操作，所述容錯固態非易失存儲設備，還包括至少一片備用固態非易失性存儲芯片；所述備用固態非易失性存儲芯片位于所述電路板上。

進一步地，所述閃存控制器中包括故障診斷模塊、芯片替換模塊和壞塊記錄模塊；

所述故障診斷模塊監測出現的故障芯片，將所述故障芯片的地址發送芯片替換模塊及壞塊記錄模塊；

所述芯片替換模塊將所述故障芯片的地址賦予所述備用固態非易失性存儲芯片；

閃存控制器不再對所述壞塊記錄模塊中記錄所述地址的芯片進行讀寫操作。

進一步地，所述閃存控制器包括閾值設置模塊，芯片監測模塊，芯片交換模塊；

所述閾值設置模塊中設置有芯片讀取次數閾值；

所述芯片監測模塊監測所述固態非易失性存儲芯片的讀取次數，所述讀取次數超過所述芯片讀取次數閾值時，將所述固態非易失性存儲芯片地址發送芯片交換模塊；

所述芯片交換模塊將所述固態非易失性存儲芯片地址與所述備用固態非易失性存儲芯片地址進行交換。

進一步地，所述閃存控制器還包括芯片地址記錄模塊，

所述芯片監測模塊監測所述固態非易失性存儲芯片的讀取次數，所述讀取次數超過所述芯片讀取次數閾值時，將所述固態非易失性存儲芯片的地址發送芯片地址記錄模塊；

所述芯片地址記錄模塊記錄讀取次數超過所述閾值的固態非易失性存儲芯片的地址；

所述芯片地址記錄模塊記錄完全部所述固態非易失性存儲芯片的地址時，發送指令到所述閾值設置模塊及芯片監測模塊；所述閾值設置模塊重新設定閾值；芯片監測模塊所監測的固態非易失性存儲芯片的讀取次數清零。

本實用新型還提供一種多通道容錯固態非易失存儲設備，包括：接口控制器、閃存控制器、M×N固態非易失性存儲芯片陣列和電路板，所述M和N均為大于等于1的整數，所述接口控制器外接主機系統，所述接口控制器、閃存控制器和電路板依次電連接，所述M×N固態非易失性存儲芯片陣列排布于所述電路板上，所述主機系統通過所述接口控制器、閃存控制器，對電路板上M×N固態非易失性存儲芯片陣列以列為單位讀取進行讀寫操作，所述多通道容錯固態非易失存儲設備，還包括至少一個備用固態非易失性存儲芯片列，所述備用固態非易失性存儲芯片列中固態非易失性存儲芯片個數M，所述備用固態非易失性存儲芯片列位于所述電路板上。

進一步地，所述閃存控制器包括故障列診斷模塊、芯片列替換模塊和壞塊列記錄模塊；

所述故障列診斷模塊監測出現的故障芯片列，將所述故障芯片列的首地址發送芯片列替換模塊及壞塊列記錄模塊；

所述芯片列替換模塊將所述故障芯片列的首地址賦予所述備用固態非易失性存儲芯片列；

所述壞塊列記錄模塊記錄所述故障芯片列的地址，閃存控制器不再對所述故障芯片列進行讀寫操作。

進一步地，所述閃存控制器包括閾值列設置模塊，芯片列監測模塊，芯片列交換模塊；