[实用新型]闪存存储装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种闪存存储装置，更具体的来讲，涉及一种多闪存芯片的闪存存储装置。

背景技术

闪存因为其具有高密度、大容量、较低的读写操作耗时，非易失性等特点而越来越广的被用于各种领域；和机械磁盘相比，使用闪存固态盘的一个主要好处在于它本身的优越的抗震动性，另一个主要好处在于它的显著改善的系统性能，主要表现在更快的随机存取速度(每秒10兆字节)，同时它只需更低的耗电量，并可应用在更大的操作温度范围。但是，闪存芯片自身存在的一些缺陷限制了这类存储器的应用。其一，由于闪存芯片单片密度(通常只有几千个兆字节)还是远远小于机械磁盘(通常几十万个兆字节)，所以大容量的闪存盘必须由很多闪存芯片(闪存阵列)组成，才可以用来作为主要数据存储器，以替代机械磁盘。

尽管现有闪存盘的存取速度已经比机械磁盘快了很多，但单片闪存芯片或单个内部总线的读写速度大约受限于每秒25兆字节，同存储媒体的接口技术(光纤接口每秒200至400兆字节，串行ATA接口每秒150至300兆字节，串行SCSI接口每秒300至600兆字节)相比，还相差甚远。另外，在写闪存芯片之前，闪存芯片必须被擦除并确认其成功的擦除，写闪存芯片相对比较慢，这也会显著的降低系统的性能。

一般闪存存储装置中有大量的闪存芯片，众多的闪存芯片排成数行数列，构成大容量闪存阵列。从宏观上看，所有闪存芯片是同时并行读写的，不同的闪存控制器的确是同时并行读写的，然而，对特定的一个闪存控制器，如果我们来检查其内部总线，所有的数据传输在内部总线上是串行的，数据先被传输到第一行闪存芯片，然后数据先被传输到第二行闪存芯片，以此类推。闪存列的数据传输速度受限于这个共享的内部总线。

中国专利申请200710072980.6、200710073655.1、200710074355.5等提供了类似的闪存控制器及闪存阵列管理办法，在本质上，闪存阵列的数据传输仍然是在共享的列内部总线上串行的。

闪存芯片厂家通常生产8位或16位的闪存芯片，为了能够支持不同位数和不同厂家的闪存芯片，闪存控制器也通常被制造成8位数据线宽闪存控制器(以下简称“8位闪存控制器”)或16位数据线宽闪存控制器(以下简称“16位闪存控制器”)。这两种闪存控制器相比而言，16位闪存控制器的体积大概是8位闪存控制器的1.5倍，其价格也大概是8位闪存控制器的1.5倍。一般闪存存储装置中都是16位闪存控制器接16位闪存芯片，8位闪存控制器接8位闪存芯片。对采用上述两种不同连接方式生产的同等容量闪存存储装置进行比较，可知16位的闪存存储装置读写性能较好，但是闪存控制器的成本较高，体积较大；8位的闪存存储装置虽然闪存控制器体积较小、低成本，但是读写速度却受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种闪存存储装置，其可以提高容量，并进一步降低成本、缩小体积。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

闪存存储装置，一般包括通过内部总线连接的微处理器、主机接口、内部缓存、闪存控制器组成的阵列、闪存芯片构成闪存存储单元阵列，闪存控制器连接闪存存储单元，所有闪存控制器阵列共享一个内部总线，所述的闪存控制器含有一个数据重复与复用单元和一个数据传输逻辑单元，所述闪存控制器的数据总线为N^*W位(N为大于2的自然数，W为自然数)，闪存存储单元由N个闪存芯片组成，闪存芯片的数据总线为W位，闪存控制器控制总线与所有闪存存储单元内的闪存芯片分别连接，而闪存控制器的数据总线均分为N等份，并和与之对应的闪存存储单元的N个闪存芯片分别连接，数据重复与复用逻辑单元可以将来自闪存控制器的写入或读取命令复制为N等份，数据命令总线可以将命令分别传输给N个闪存芯片，数据传输逻辑单元可以将N^*W位的数据均分为N等份或将N等份数据还原为N^*W位的数据，数据命令总线可以将数据在闪存控制器中的数据传输逻辑单元与闪存芯片间进行传输，同时还可以传输各个闪存芯片的状态信息。