[發明專利]一種機械硬盤

在審

• 申請號: 201711244215.8
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108053846A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 景蔚亮
• 申請（專利權）人: 上海新儲集成電路有限公司
• 主分類號: G11B33/12
• 分類號: G11B33/12
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發明涉及存儲技術領域，尤其涉及一種機械硬盤，其中，包括一混合緩存模塊和一磁盤存儲陣列；混合緩存模塊包括一硅襯底以及位于硅襯底之上的緩存存儲陣列，硅襯底中集成有相互連接的一緩存邏輯電路和一磁盤控制器；緩存邏輯電路用于控制緩存存儲陣列；磁盤控制器與磁盤存儲陣列連接，用于控制磁盤存儲陣列；能夠充分利用緩存存儲陣列下方的硅襯底中的空間，集成度高，性能好。

技術領域

本發明涉及存儲技術領域，尤其涉及一種機械硬盤。

背景技術

隨著計算機系統及軟硬件的不斷發展，用戶對系統非易失存儲設備的性能和容量的要求也越來越高。目前最廣泛應用的是傳統的HDD(Hard Disk Drive機械硬盤，簡稱HDD)，這種硬盤生產成本低、容量大，但性能和讀寫的速度不高。傳統的機械硬盤一般包含一顆磁盤控制器芯片和磁盤存儲陣列(又稱作磁盤驅動器)。磁盤控制器芯片即磁盤驅動適配器，是計算機與機械硬盤的接口設備，它接收并解釋計算機來的命令，向磁盤驅動器發出各種控制信號，檢測磁盤驅動器狀態，按照規定的磁盤數據格式，把數據寫入磁盤和從磁盤讀出數據。另一種以NAND閃存作為存儲介質的固態存儲器以其讀寫速度快、性能高而逐漸成為主流的非易失存儲技術。雖然NAND讀寫速度快，但是它局限于容量低，成本高的硬性條件，因此仍無法取代HDD在市場中地位，因此利用NAND閃存作為HDD的高速讀寫緩存是目前一種常見的技術手段。

現有的機械硬盤的系統存儲架構如圖1所示，高速緩存的系統接口為PCI-e 3.0x2 NVMe，讀寫性能遠超目前的HDD以及NAND閃存，搭配HDD使用可以提高極大改善HDD的性能，但其價格也高達44～77美金。此除了成本高之外，由于兩種存儲介質分別采用了獨立的接口，集成度低，用戶使用也較為麻煩。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種機械硬盤，其中，包括一混合緩存模塊和一磁盤存儲陣列；

所述混合緩存模塊包括一硅襯底以及位于所述硅襯底之上的緩存存儲陣列，所述硅襯底中集成有相互連接的一緩存邏輯電路和一磁盤控制器；

所述緩存邏輯電路用于控制所述緩存存儲陣列；

所述磁盤控制器與所述磁盤存儲陣列連接，用于控制所述磁盤存儲陣列。

上述的機械硬盤，其中，還包括一單一接口，所述單一接口用于與外部一動態隨機存取存儲器連接；

所述緩存邏輯電路和所述磁盤控制器共用所述單一接口。

上述的機械硬盤，其中，所述單一接口采用SATA總線標準。

上述的機械硬盤，其中，所述單一接口采用PCI-E總線標準。

上述的機械硬盤，其中，所述單一接口支持NVMe協議。

上述的機械硬盤，其中，所述緩存邏輯電路為CMOS邏輯電路。

上述的機械硬盤，其中，所述緩存存儲陣列為縱向堆疊的三維存儲陣列。

上述的機械硬盤，其中，所述三維存儲陣列的縱向堆疊的層數為8～96。

上述的機械硬盤，其中，所述三維存儲陣列為三維相變存儲陣列。

上述的機械硬盤，其中，所述三維存儲陣列為三維阻變存儲陣列。

有益效果：本發明提出的一種機械硬盤，能夠充分利用緩存存儲陣列下方的硅襯底中的空間，集成度高，性能好。

附圖說明

圖1為現有的機械硬盤的存儲架構原理圖；

圖2為本發明一實施例中機械硬盤的結構原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。