[發(fā)明專利]安全且可擴充的固態(tài)磁盤系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310060706.2
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN103226679A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: Y·錢;B·W·陳;C·T·鄧
• 申請（專利權(quán)）人: 金士頓科技股份有限公司
• 主分類號: G06F21/79
• 分類號: G06F21/79
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陸勍

本發(fā)明專利申請是國際申請?zhí)枮镻CT/US2008/058532，國際申請日為2008年3月28日，進入中國國家階段的申請?zhí)枮?00880015021.3，名稱為“安全且可擴充的固態(tài)磁盤系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種存儲系統(tǒng)；更詳細地說，本發(fā)明是關(guān)于一種安全且可擴充（scalable）的固態(tài)磁盤系統(tǒng)。

背景技術(shù)

快閃式（flash?based）的固態(tài)磁盤（solid?state?disk；SSD）已慢慢地堀起，并自工業(yè)、國防以及企業(yè)應(yīng)用端逐漸地被一般使用者消費端所廣為接受。這股趨勢背后最主要的驅(qū)動力即來自于先進的快閃技術(shù)發(fā)展以及快閃組件本身的優(yōu)勢。快閃式的固態(tài)磁盤與現(xiàn)有硬盤機（hard?disk?drive；HDD）相較之下，其具有以下的優(yōu)點：

1.功率耗損較低。

2.重量較輕。

3.逸散熱量較低。

4.無噪音。

5.無機械組件。

然而，在逐漸取代硬盤機的同時，固態(tài)磁盤也有一些待解決的問題，如：

1.成本較高。

2.密度較低。

3.系統(tǒng)效能較差。

此外，一般固態(tài)磁盤通常只能管理4階、8階、16階、32階或更多組件的一閃存群組，因此在以下方面更具有高難度的設(shè)計挑戰(zhàn)：

1.管理眾多快閃裝置接口的輸出接腳（pin-outs）。

2.遍及于眾多快閃組件間的均勻抹除（wear-leveling）。

3.固態(tài)磁盤系統(tǒng)的可制作性與可測試性。

4.支持新快閃技術(shù)及可從中獲益的時間差距。

5.上市時間。

6.自新快閃技術(shù)中所可節(jié)省的成本。

現(xiàn)有硬盤機并無內(nèi)建的安全防護。若一具有一硬盤機的主機系統(tǒng)被偷走后，則其硬盤機的內(nèi)容將可輕易地被存取以及盜用。即使可通過一軟件將整個磁盤進行加密，現(xiàn)有硬盤機在實際應(yīng)用上仍存在著以下問題：

1.因軟件的加密與解密所造成的系統(tǒng)效能犧牲。

2.必須另外安裝驅(qū)動程序以進行加密動作。

3.若密碼認證功能僅屬于前述硬盤機，則仍具有被攻擊的危險。

倘若固態(tài)磁盤由利基型產(chǎn)品(niche?product)轉(zhuǎn)變成較為普遍的使用者產(chǎn)品而成為主流，則固態(tài)磁盤必須針對上述缺點進行改善，且須另外增加諸如安全性、可擴充性等其它優(yōu)點。

圖1是一現(xiàn)有安全數(shù)字（secure?digital；SD）快閃卡的方塊圖，其包含一實體接口11、一安全數(shù)字卡控制器12以及閃存13。實體接口11通過接口總線（interface?bus）14連接至一主機系統(tǒng)。利用一安全數(shù)字卡、微型快閃（compact?flash；CF）卡以及通用串行總線（universal?serial?bus；USB）驅(qū)動器即可組成一簡易型式的固態(tài)磁盤。

于一現(xiàn)有存儲系統(tǒng)中，例如美國專利申請案第10/707,871號（其公開號為20050005044）、第10/709,718號（其公開號為20050005063）、美國公告專利第6,098,119號、第6,883,083號、第6,877,044號、第6,421,760號、第6,138,176號、第6,134,630號、第6,549,981號以及美國公開專利第20030120865號所揭露的存儲系統(tǒng)，于系統(tǒng)啟動或運作期間（runtime），一存儲控制器將自動安裝及配置磁盤驅(qū)動器。前述的存儲控制器可執(zhí)行基本的存儲識別以及匯總功能（aggregation?functionality）。現(xiàn)有技術(shù)的主要優(yōu)點即在于運作期間，能夠檢測磁盤驅(qū)動器的插入以及移除。然而現(xiàn)有技術(shù)卻無法在系統(tǒng)啟動期間識別主機系統(tǒng)與存儲系統(tǒng)之間存在的異步特性。由于存儲控制器的功能相當于一虛擬控制器，因此在主機系統(tǒng)啟動期間，存儲控制器需要花費時間識別、測試及配置前述實體驅(qū)動器。假如沒有使主機系統(tǒng)與存儲系統(tǒng)再次同步（re-synchronize）的機制存在，則主機系統(tǒng)僅會停止并且沒有辦法識別及安裝虛擬邏輯存儲器。據(jù)此，現(xiàn)有系統(tǒng)頂多只能當作次要存儲系統(tǒng)，而非主要存儲系統(tǒng)。美國公告專利第6,098,119號的另一個缺點則是系統(tǒng)要求各實體驅(qū)動器于安裝期間需有一或多個預(yù)先加載（preload）的「參數(shù)設(shè)定（parameter?settings）」。此一缺點將對自動安裝造成限制。