[发明专利]混合硬盘驱动器、计算机系统、闪存直接存储器存取电路

说明书

技术领域

本发明涉及存储器件，而且更具体地，涉及混合硬盘驱动器(HDD)、包含所述混合HDD的计算机系统、以及用于所述混合HDD的闪速存储器直接存储器存取(DMA)电路，其设计为通过将附加信息存储在所述闪速存储器的备用(spare)存储器区域中并提供所述闪速存储器的硬件接口来实现快速引导、低功耗、以及减少开销。

背景技术

在以预定速度旋转磁盘碟片的同时从/向传统HDD读/写数据。因而，在HDD加电之后需要时间来旋转磁盘碟片达到预定速度以稳定HDD。此外，旋转HDD的碟片需要许多功率。

特别地，随着存储和发送多媒体数据的移动设备的使用的增多，功率消耗和引导时间已经成为非常重要的参数。

因此，已经深入地研究包含闪速存储器的混合HDD，由于闪速存储器不需要机械部件，因而闪速存储器消耗较少的功率而且使得能够快速引导系统。

混合HDD包括闪速存储器和用于闪速存储器与其它设备之间的数据传输的接口。此外，混合HDD可以进一步包括用于映射指示存储在闪速存储器中的用户数据的地址的逻辑块地址的映射表。

然而，在接口连接处理期间(例如，在使用软件程序处理映射表时)，混合HDD累于存储和发送用户数据的巨大开销。因而，当在系统中使用包含闪速存储器的混合HDD时，系统的性能因闪速存储器的接口连接处理导致的开销而下降。

于是，需要优化的闪速存储器结构和用于包含闪速存储器的混合HDD的DMA电路以及使用所述混合HDD的计算机系统。

发明内容

本发明提供混合硬盘驱动器(HDD)、包含所述混合HDD的计算机系统、以及用于所述混合HDD的闪速存储器直接存储器存取(DMA)电路，以利用闪速存储器实现快速引导和低功耗，同时减少因将所述闪速存储器与所述混合HDD接口连接而导致的开销。

根据本发明的一个方面，提供一种包括闪速存储器的混合HDD(硬盘驱动器)。

所述闪速存储器包括：主存储器区域；以及备用存储器区域，存储用于发送存储在所述主存储器区域中的用户数据所需的附加信息。使用所述闪速存储器作为高速缓冲存储器。

所述附加信息包括指示所述闪速存储器中用户数据的位置的LBA(逻辑块地址)、以及有效扇区的数量至少其中之一。

以扇区或页面为单位发送所述用户数据。当以扇区为单位发送所述用户数据时，所述备用存储器区域存储与所述主存储器区域的扇区对应的LBA。所述备用存储器区域包括分配用于存储所述主存储器区域的512字节扇区的附加信息的16字节空间。

当以页面为单位发送所述用户数据时，所述备用存储器区域存储与所述主存储器区域的页面对应的LBA。所述备用存储器区域包括分配用于存储所述主存储器区域的2K字节页面的附加信息的64字节空间。所述主存储器区域的每个页面包括四个512字节扇区。

有效扇区的数量指示所述主存储器区域的扇区或页面中包含的有效扇区的数量。闪速存储器是NAND闪速存储器。

根据本发明的另一个方面，提供一种计算机系统，包括：主机计算机；以及混合HDD。

所述混合HDD包括闪速存储器和硬盘。所述闪速存储器包括：主存储器区域，存储用户数据；以及备用存储器区域，存储用于发送所述用户数据所需的附加信息。

所述计算机系统进一步包括闪速存储器直接存储器存取(DMA)电路，用于将所述混合HDD与所述闪速存储器接口连接。将所述闪速存储器DMA电路连接到所述主机计算机、所述硬盘、以及所述闪速存储器的接口电路。

所述计算机系统进一步包括缓冲存储器。将所述闪速存储器DMA电路连接到所述缓冲存储器的接口电路。所述缓冲存储器是SRAM(静态随机存取存储器)或DRAM(动态随机存取存储器)。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于混合HDD的闪速存储器DMA电路，包括用于将所述HDD与所述闪速存储器接口连接的接口电路。

所述闪速存储器DMA电路进一步包括：用户数据处理器，执行用户数据的接口连接操作；以及备用数据处理器，执行附加信息的接口连接操作。

所述用户数据处理器包括：用户数据FIFO，执行发送所述用户数据的同步操作；以及FF模式生成器，当所述用户数据比所述闪速存储器的页面小时在所述闪速存储器的该页面的剩余区域中记录FF模式。

所述备用数据处理器包括：映射表处理器，执行指示所述用户数据的位置的LBA的映射操作；以及检纠错单元，检测并纠正所述用户数据的错误。