專利名稱：一種應(yīng)用智能dma的ssd控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于固態(tài)硬盤SSD控制器的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，需要的數(shù)據(jù)量越來越大，同時(shí)對大批量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫笠苍絹碓礁撸栽谛酒瑑?nèi)部僅僅通過處理器來對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送已經(jīng)滿足不了我們的要求，在這樣的情況下就出現(xiàn)了 DMA控制器。處理器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程是先要把數(shù)據(jù)從外部load到自己的寄存器中，然后在store到相應(yīng)的外部存儲(chǔ)器中，而DMA控制器則是直接將數(shù)據(jù)從源存儲(chǔ)位置通過相應(yīng)
的總線傳送到目標(biāo)存儲(chǔ)位置，傳送的速度跟系統(tǒng)總線的速度一致，相比起處理器需要多條指令才能完成，DMA控制器在傳送數(shù)據(jù)上要更有優(yōu)勢。在我們的SSD控制器中也采用DMA控制器來負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳送，而處理器主要完成各種信號(hào)的控制器，從而降低處理器性能對數(shù)據(jù)傳送帶寬的影響。采用智能DMA的設(shè)計(jì)也是出于這種考慮，當(dāng)SSD控制器對閃存進(jìn)行寫操作時(shí)，有可能出現(xiàn)寫操作錯(cuò)誤，這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)并沒有寫入到相應(yīng)的物理快中，因?yàn)殚W存program的時(shí)間很長，處理器不可能一直等它寫完，所以當(dāng)數(shù)據(jù)寫入到頁緩沖區(qū)后處理器就去做其他的處理了，這個(gè)時(shí)候我們需要將寫入到緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)也備份到SDRAM中，防止出現(xiàn)寫操作錯(cuò)誤后數(shù)據(jù)丟失；當(dāng)SSD進(jìn)行磨損均衡操作時(shí)，需要從SDRAM的磨損均衡表中找出擦除次數(shù)最小的物理快。上述兩種情況下如果通過處理器來做的話需要的時(shí)間會(huì)很長，而且這個(gè)時(shí)間處理器不能做其他的事情，效率會(huì)很低，于是我們便考慮使用DMA控制器來進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而提高SSD控制器的效率和性能。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實(shí)用新型提出了一種應(yīng)用智能DMA的SSD控制器。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種應(yīng)用智能DMA的SSD控制器，其特征在于該SSD控制器包含有三個(gè)DMA控制器，DMAO用來控制SATA接口到閃存控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，DMAl用來控制閃存控制器到SATA接口之間的數(shù)據(jù)傳送，DMA2用來控制不同閃存控制器之間的數(shù)據(jù)傳送。進(jìn)一步的，當(dāng)閃存控制器進(jìn)行寫操作時(shí)通過DMA同時(shí)完成將一個(gè)頁數(shù)據(jù)備份到SDRAM 中。進(jìn)一步的，當(dāng)SSD需要對閃存芯片進(jìn)行磨損均衡操作時(shí)，DMA會(huì)到SDRAM中的磨損均衡表中找出擦除次數(shù)最小的物理快，從而完成相應(yīng)的磨損均衡操作。數(shù)據(jù)備份智能DMA主要是在閃存控制器進(jìn)行寫操作時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，當(dāng)閃存控制器進(jìn)行一個(gè)頁寫操作時(shí)，為了提高效率和性能，當(dāng)一個(gè)頁的數(shù)據(jù)傳送到閃存芯片的頁緩沖區(qū)后閃存控制器的緩沖區(qū)就會(huì)釋放從而可以繼續(xù)對其他的閃存芯片進(jìn)行操作，因?yàn)橐獙?shù)據(jù)寫入到閃存芯片需要的時(shí)間很長，等待的話會(huì)降低性能。但是閃存芯片在寫操作的過程中有可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，而這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)并沒有被寫入到閃存芯片中，需要將這個(gè)頁數(shù)據(jù)換到其他的物理快中再次寫入，如果之前沒有將數(shù)據(jù)備份的話就會(huì)丟掉數(shù)據(jù)，這會(huì)是ー個(gè)很大的錯(cuò)誤，所以之前寫操作時(shí)數(shù)據(jù)的備份就非常重要，我們通過DMA將數(shù)據(jù)備份到SDRAM中，比通過處理器來備份要快的多，同時(shí)處理器還可以進(jìn)行其他的操作，從而提高了效率。數(shù)據(jù)查找智能DMA這要是在SSD進(jìn)行磨損均衡操作時(shí)用來到SDRAM中的磨損均衡表中查找出擦除次數(shù)最少的物理塊。此時(shí)我們需要讀出SDRAM中的磨損均衡表，查找SSD中所有物理快的擦除次數(shù)，找出擦除次數(shù)最少的物理快用來與磨損次數(shù)超過我們限定的物理塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)磨損均衡，提高SSD的壽命。如果采用處理器來進(jìn)行查找比較，則需要很長的時(shí)間，而采用DMA來做，則能提高效率。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型是用于固態(tài)硬盤ー種SSD控制器智能DMA的設(shè)計(jì)，和之前相比，采用智能DMA后可以提高效率，從而使SSD控制器達(dá)到更高的性能。因此，該SSD控制器智能DMA具有很好的推廣使用價(jià)值。

圖I為SSD控制器數(shù)據(jù)備份智能DMA流程圖，圖2為SSD控制器數(shù)據(jù)查找智能DMA流程圖，圖3為SSD控制器智能DMA結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，該SSD控制器中包含有三個(gè)DMA控制器，DMAO用來控制SATA接ロ到閃存控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，DMAl用來控制閃存控制器到SATA接ロ之間的數(shù)據(jù)傳送，DMA2用來控制不同閃存控制器之間的數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)備份智能DMA主要是在閃存控制器進(jìn)行寫操作時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，當(dāng)閃存控制器進(jìn)行ー個(gè)頁寫操作時(shí)，為了提高效率和性能，當(dāng)一個(gè)頁的數(shù)據(jù)傳送到閃存芯片的頁緩沖區(qū)后閃存控制器的緩沖區(qū)就會(huì)釋放從而可以繼續(xù)對其他的閃存芯片進(jìn)行操作，因?yàn)橐獙?shù)據(jù)寫入到閃存芯片需要的時(shí)間很長，等待的話會(huì)降低性能。但是閃存芯片在寫操作的過程中有可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，而這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)并沒有被寫入到閃存芯片中，需要將這個(gè)頁數(shù)據(jù)換到其他的物理快中再次寫入，如果之前沒有將數(shù)據(jù)備份的話就會(huì)丟掉數(shù)據(jù)，這會(huì)是ー個(gè)很大的錯(cuò)誤，所以之前寫操作時(shí)數(shù)據(jù)的備份就非常重要，我們通過DMA將數(shù)據(jù)備份到SDRAM中，比通過處理器來備份要快的多，同時(shí)處理器還可以進(jìn)行其他的操作，從而提高了效率。數(shù)據(jù)查找智能DMA這要是在SSD進(jìn)行磨損均衡操作時(shí)用來到SDRAM中的磨損均衡表中查找出擦除次數(shù)最少的物理塊。此時(shí)我們需要讀出SDRAM中的磨損均衡表，查找SSD中所有物理快的擦除次數(shù)，找出擦除次數(shù)最少的物理快用來與磨損次數(shù)超過我們限定的物理塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)磨損均衡，提高SSD的壽命。如果采用處理器來進(jìn)行查找比較，則需要很長的時(shí)間，而采用DMA來做，則能提高效率。
權(quán)利要求1. 一種應(yīng)用智能DMA的SSD控制器，其特征在于該SSD控制器包含有三個(gè)DMA控制器，DMAO用來控制SATA接ロ到閃存控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，DMAl用來控制閃存控制器到SATA接ロ之間的數(shù)據(jù)傳送，DMA2用來控制不同閃存控制器 之間的數(shù)據(jù)傳送。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用智能DMA的SSD控制器，該SSD控制器中包含有三個(gè)DMA控制器，DMA0用來控制SATA接口到閃存控制器之間的數(shù)據(jù)傳送，DMA1用來控制閃存控制器到SATA接口之間的數(shù)據(jù)傳送，DMA2用來控制不同閃存控制器之間的數(shù)據(jù)傳送。智能DMA主要完成兩個(gè)功能，一個(gè)是當(dāng)閃存控制器進(jìn)行寫操作時(shí)通過DMA同時(shí)完成將一個(gè)頁數(shù)據(jù)備份到SDRAM中；另一個(gè)則是當(dāng)SSD需要對閃存芯片進(jìn)行磨損均衡操作時(shí)DMA會(huì)到SDRAM中的磨損均衡表中找出擦除次數(shù)最小的物理快，從而完成相應(yīng)的磨損均衡操作。該SSD控制器中智能DMA的設(shè)計(jì)與現(xiàn)有相比，能提高寫操作的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，同時(shí)能提高磨損均衡的速度和性能。
文檔編號(hào)G06F13/28GK202632285SQ20122003620
公開日2012年12月26日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者談圳 申請人:山東科技大學(xué)