[發(fā)明專利]基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210000778.3
• 申請(qǐng)日: 2012-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN102541760A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊樹浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 記憶科技（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): G06F12/08
• 分類號(hào): G06F12/08
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 黃韌敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

固態(tài)態(tài)硬盤是使用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)的一類硬盤，相比較傳統(tǒng)硬盤，其有更高速度，更低功耗，更低噪音等優(yōu)點(diǎn)。由于固態(tài)硬盤使用的閃存有擦寫次數(shù)限制，一旦某一閃存塊擦除/寫入到達(dá)一定次數(shù)，就可能造成無法寫入新數(shù)據(jù)，或者數(shù)據(jù)損壞。為了避免這種情況發(fā)生，固態(tài)硬盤引入了閃存轉(zhuǎn)換層(Flash?Translation?Layer)算法技術(shù)，該技術(shù)通過將主機(jī)的邏輯塊地址(LBA)映射為閃存的物理塊地址(PBA)，對(duì)閃存的每個(gè)物理塊進(jìn)行管理，做到每個(gè)物理塊的擦寫次數(shù)做到靜態(tài)和動(dòng)態(tài)均衡，延長了閃存的壽命，使得固態(tài)硬盤也有傳統(tǒng)硬盤的使用壽命。

參見圖1，現(xiàn)有的固態(tài)硬盤主要由三個(gè)模塊組成：接口控制器模塊，負(fù)責(zé)收發(fā)與主機(jī)交互的數(shù)據(jù)；FTL算法模塊，負(fù)責(zé)管理閃存物理塊和邏輯到物理地址映射；閃存控制器模塊，負(fù)責(zé)根據(jù)FTL提供的物理地址從閃存讀出數(shù)據(jù)或者寫入數(shù)據(jù)到閃存。且所有控制器驅(qū)動(dòng)程序和FTL算法模塊，共用一個(gè)高性能嵌入式處理器或者兩個(gè)嵌入式處理器來處理指令。這樣就會(huì)存在以下缺陷：所有模塊共用一個(gè)處理器，增加處理器的負(fù)擔(dān)，降低系統(tǒng)響應(yīng)速度；使用高性能處理器雖然會(huì)提高系統(tǒng)功耗，同時(shí)投入成本也相對(duì)較高；系統(tǒng)緩存有限，無法緩存更多數(shù)據(jù)，導(dǎo)致性能會(huì)有所損失。

綜上可知，現(xiàn)有的固態(tài)硬盤系統(tǒng)，在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其具有較高的系統(tǒng)性能，還可以減少固態(tài)硬盤的損耗。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括相互連接的主機(jī)和固態(tài)硬盤，所述主機(jī)包括文件模塊以及用于提供第一驅(qū)動(dòng)程序的第一硬盤驅(qū)動(dòng)模塊，其特征在于，所述主機(jī)還包括用于提供第二驅(qū)動(dòng)程序的第二硬盤驅(qū)動(dòng)模塊，所述第二硬盤驅(qū)動(dòng)模塊包括：

FTL管理子模塊，用于提供邏輯塊地址到物理塊地址的映射，并管理閃存讀寫/擦除的損耗均衡以及壞塊表；

文件分析子模塊，用于分析所述文件模塊，并將文件模塊內(nèi)刪除的文件對(duì)應(yīng)的邏輯塊地址通知所述FTL管理子模塊，所述FTL管理子模塊回收所述邏輯塊地址對(duì)應(yīng)的物理塊；

緩存子模塊，用于建立緩沖區(qū)，暫存所述主機(jī)與固態(tài)硬盤之間交互的數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述固態(tài)硬盤包括：

接口模塊，用于與所述主機(jī)交互數(shù)據(jù)；

FTL算法模塊，用于當(dāng)主機(jī)采用第一驅(qū)動(dòng)程序時(shí)提供邏輯塊地址到物理塊地址的映射，并管理閃存讀寫/擦除的損耗均衡以及壞塊表；或者，用于當(dāng)主機(jī)采用第二驅(qū)動(dòng)程序時(shí)輔助所述FTL管理子模塊運(yùn)算管理；

閃存控制模塊，用于將數(shù)據(jù)寫入閃存或者從閃存中讀出數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)所述主機(jī)與所述固態(tài)硬盤交互數(shù)據(jù)時(shí)，所述緩存子模塊將所述主機(jī)的內(nèi)存作為緩沖區(qū)。

根據(jù)本發(fā)明的基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述接口模塊與閃存控制模塊可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸。

根據(jù)本發(fā)明的基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述主機(jī)加載第一驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，所述固態(tài)硬盤工作在第一工作模式；所述主機(jī)加載第二驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，所述固態(tài)硬盤工作在第二工作模式。

根據(jù)本發(fā)明的基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述固態(tài)硬盤的接口包括USB接口、SATA接口、SAS接口、PATA接口和PCIE接口。

根據(jù)本發(fā)明的基于固態(tài)硬盤的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所述第二硬盤驅(qū)動(dòng)模塊還包括自定義命令子模塊，用于處理所述固態(tài)硬盤的FTL算法模塊的通信及同步；和/或保存映射表。

本發(fā)明通過在基于固態(tài)硬盤的系統(tǒng)的主機(jī)端內(nèi)設(shè)置FTL管理子模塊，其可以提供邏輯塊地址到物理塊地址的映射，并管理閃存讀寫/擦除的損耗均衡以及壞塊表其，該模塊可提供FTL算法，并通過主機(jī)處理器控制運(yùn)算，借此有效利用主機(jī)的處理器，且當(dāng)運(yùn)行該FTL管理子模塊時(shí)，固態(tài)硬盤內(nèi)的FTL算法模塊無需再做大量的算法運(yùn)算，借此提高系統(tǒng)的整體性能，并減少固態(tài)硬盤的損耗。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的基于固態(tài)硬盤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的基于固態(tài)硬盤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。