本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種固態(tài)硬盤。

背景技術(shù)：

固態(tài)硬盤 (Solid State Disk) 用固態(tài)電子存儲芯片為存儲介質(zhì)的硬盤，由控制器單元和存儲單元組成。存儲單元中NAND FLASH為使用最為廣泛的存儲介質(zhì)。

由于NAND FLASH的特性，固態(tài)硬盤具有如下特點：

1.高速緩存(Buffer)：

NAND FLASH中的每一個存儲數(shù)據(jù)和塊頁面的擦除和寫入速度都是不同的。為了提高寫入性能的穩(wěn)定性，固態(tài)硬盤寫入的數(shù)據(jù)會先放入高速緩存(Buffer)中，再被寫入到多個NAND FLASH中。另外，固態(tài)硬盤在正常使用中也會將一些系統(tǒng)關(guān)鍵信息放入高速緩存中。所以高速緩存中存放有：尚未寫入NAND FLASH的緩存數(shù)據(jù)和系統(tǒng)關(guān)鍵信息。當(dāng)固態(tài)硬盤的外部電源關(guān)斷時，高速緩存中的數(shù)據(jù)將會丟失；

為了可靠保存高速緩存中的數(shù)據(jù)不被丟失，固態(tài)硬盤配置有備電模塊，以便在外部電源關(guān)斷時，提供短時間的電源，讓控制器將高速緩存中的數(shù)據(jù)寫入到NAND FLASH中。

2.邏輯單元READY/BUSY（空閑/忙碌）監(jiān)測：

根據(jù)ONFI和Toggle協(xié)議要求：在對NAND FLASH進(jìn)行擦除或?qū)懭氩僮鲿r，必須先查詢將寫入?yún)^(qū)域的FLASH邏輯單元（LUN）的狀態(tài)，當(dāng)檢測到狀態(tài)為空閑（Ready）時再進(jìn)行操作。否則NAND FLASH將不會響應(yīng)控制器命令。

目前行業(yè)通常做法：

1．固態(tài)硬盤控制器通過命令訪問NAND FLASH的每一個邏輯單元（LUN），但對于具有多個NAND FLASH芯片的固態(tài)硬盤，將會有幾十個邏輯單元。固態(tài)硬盤控制器完成所有邏輯單元的狀態(tài)訪問至少需要幾百微秒甚至毫秒級的時間。對于一些對時間要求極為苛刻的操作，如：固態(tài)硬盤掉電前高速緩存中的數(shù)據(jù)寫入。由于備電模塊供電所持續(xù)的時間通常只有毫秒級的時間，訪問邏輯單元耗費的時間對備電模塊的儲能消耗將會非常大；

2. 固態(tài)硬盤控制器定義與所需NAND FLASH邏輯單元等數(shù)量的物理引腳，直接與NAND FLASH每一個邏輯單元READY/BUSY（空閑/忙碌）信號引腳相連接。此方案要求固態(tài)硬盤控制芯片設(shè)計時至少需多預(yù)留幾十個引腳，而引腳數(shù)量直接影響芯片的體積和制造成本。

由此可見兩種方案中都有較大的弊端，在實際應(yīng)用中都有顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種固態(tài)硬盤。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種固態(tài)硬盤，包括多個NAND FLASH和固態(tài)硬盤控制器；所述固態(tài)硬盤控制器包括狀態(tài)寄存器；所述多個NAND FLASH的空閑/忙碌信號引腳均通過監(jiān)測引腳接入所述狀態(tài)寄存器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具有的有益效果為：本實用新型只需定義一個引腳監(jiān)控，在所有NAND FLASH都為空閑狀態(tài)時，可直接判斷NAND FLASH為空閑狀態(tài)，無需花費固態(tài)硬盤控制器通過命令訪問NAND FLASH的每一個邏輯單元所耗費的時間；僅增加一個芯片引腳，對芯片體積和制造成本沒有影響。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例電路框圖；

圖2為本實用新型實施例1處理流程圖。

圖3為本實用新型實施例2處理流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，固態(tài)硬盤控制器定義一個直接與固態(tài)控制器內(nèi)部狀態(tài)寄存器連接的硬件引腳（監(jiān)測引腳），此硬件引腳可以是通用輸入輸出引腳(GPIO)，也可以是專用的FLASH狀態(tài)檢測引腳（READY/BUSY INPUT），硬件引腳的狀態(tài)將直接體現(xiàn)在固態(tài)硬盤控制器內(nèi)部狀態(tài)寄存器中；將固態(tài)硬盤內(nèi)所有NAND FLASH芯片的READY/BUSY（空閑/忙碌）信號引腳接到一起，并連接到上述硬件引腳。

實施例 1

圖2示出根據(jù)實施例1的減少固態(tài)硬盤全盤操作等待時間的方法的流程圖。如圖2所示，當(dāng)外部電源關(guān)閉固態(tài)硬盤掉電時，固態(tài)硬盤使用備電模塊供電，固態(tài)硬盤控制器啟動掉電流程：

一方面，固態(tài)硬盤控制器讀取內(nèi)部狀態(tài)寄存器獲悉所有NAND FLASH芯片的狀態(tài)，當(dāng)檢測到所有NAND FLASH狀態(tài)為忙碌時，固態(tài)硬盤控制器將循環(huán)持續(xù)檢測此狀態(tài)寄存器；

當(dāng)檢測到所有NAND FLASH狀態(tài)為空閑，控制器將會向FLASH中寫入固態(tài)硬盤的映射表項和尚未寫入FLASH中的緩存數(shù)據(jù)；

另一方面，固態(tài)硬盤控制器通過輪循的方式訪問所有NAND FLASH的每一個邏輯單元，直到有足夠的邏輯單元為空閑可用于存放緩存數(shù)據(jù)，并且控制器的READY/BUSY（空閑/忙碌）狀態(tài)寄仍然為忙碌是，存器控制器將會向FLASH中寫入固態(tài)硬盤的映射表項和尚未寫入FLASH中的緩存數(shù)據(jù)。

控制器直接訪問內(nèi)部寄存器只需要幾個時鐘周期，只需要納秒級即可完成對所有NAND FLASH狀態(tài)為空閑的監(jiān)測。而固態(tài)硬盤控制器完成所有邏輯單元的狀態(tài)訪問需要至少幾百微秒，甚至毫秒級的時間。此方法將大幅度縮減固態(tài)硬盤在寫入緩存數(shù)據(jù)前的等待時間。

實施例 2

圖3示出根據(jù)實施例2的減少固態(tài)硬盤全盤操作等待時間的方法的流程圖。如圖3所示，當(dāng)主機(jī)下發(fā)對固態(tài)硬盤進(jìn)行全盤擦除操作時：

固態(tài)硬盤控制器讀取內(nèi)部狀態(tài)寄存器獲悉所有NAND FLASH芯片的狀態(tài)，當(dāng)檢測到所有NAND FLASH狀態(tài)為忙碌時，固態(tài)硬盤控制器將循環(huán)持續(xù)檢測此狀態(tài)寄存器；

當(dāng)檢測到所有NAND FLASH狀態(tài)為空閑，控制器將會向所有的NAND FLASH邏輯單元進(jìn)行擦除操作。

對于具有多個NAND FLASH芯片的固態(tài)硬盤，將會有幾十個邏輯單元。如：64G的MCL FLASH共計有4個邏輯單元，一個512G的固態(tài)硬盤需要8顆64G的FLASH芯片，固態(tài)硬盤共計有32個邏輯單元。固態(tài)硬盤控制器完成所有邏輯單元的狀態(tài)訪問需要至少幾百微秒，如遇到有邏輯單元正在進(jìn)行擦除或?qū)懭氲骄幊虝r間較慢的頁面時（page），所耗費的時間將達(dá)到毫秒級。而控制器直接訪問內(nèi)部寄存器只需要幾個時鐘周期，只需要納秒級即可完成對所有NAND FLASH狀態(tài)為空閑的監(jiān)測。此方法將大幅度縮減固態(tài)硬盤對全盤所有邏輯單元操作前的等待時間。