[发明专利]闪存阵列集线器、层叠的闪存阵列及交错层叠的闪存阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种闪存设备，尤其涉及一种可提高闪存阵列性能的设备。

背景技术

目前，硬盘驱动器具有很大的容量，但是比较笨重，而闪存则因为其高密度、非易失性且相对于硬盘驱动器有尺寸小的优点而流行起来。闪存是基于EPROM和EEPROM的技术。EPROM闪存中，大量的存储单元(字节)可以同时被删除，而EERPOM的字节必须单独被擦除。市场上有两种类型的闪存：NOR闪存和NAND闪存。NAND闪存由于其结构更紧凑的存储阵列，具有更高的密度。本申请所指的闪存应该被理解为使用NOR或NAND或其他类型的闪存。

固态硬盘(SSD)采用固态存储器来存储持久数据。大多数固态硬盘制造商使用非易失性存储器。基于闪存的固态硬盘没有移动部件，因此传统的机电磁盘中所固有的寻址时间在闪存存储器中可以忽略不计。单一的NAND芯片速度较慢，原因是相对狭隘的异步IO接口。为了达到高性能的SSD，闪存芯片一般并行使用。然而，目前的固态硬盘是非常昂贵且是非扩展性的。

申请人此前提交了“一种闪存阵列装置”的发明专利(公布号CN 101178933A，公布日是2008年5月14日)，利用这一专利，闪存可以在需要时被添加、删除或替代，通过并联多个廉价的商用闪存来达到高容量和高性能。此外，申请人也提交了“一种数据块的磨损处理方法和装置”的发明专利(公布号CN 101178942A，公布日是2008年5月14日)，这一磨损处理方式可以应用在闪存阵列中，以设计出具有更好的可靠性以及更长寿命的装置。

“一种闪存阵列装置”的发明专利利用平行闪存提高闪存阵列装置的容量和性能。然而，在存储系统中使用并行互连的一个缺陷是：他们往往需要大量的设备之间的互联接口，以便使该装置并行地传输信息。此外，由于并行传播中互连信号的延迟，在这些子系统中纳入设备的数量是有限的。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种闪存阵列集线器，可实现更大的容量和更高的性能。

本发明的另一目的在于提供了一种层叠的闪存阵列，可通过层叠方式实现更多闪存阵列集线器的集合，以提供更大的容量和更高的性能。

本发明的另一目的在于提供了一种交错层叠的闪存阵列，可通过交错层叠的方式实现更多闪存阵列集线器的集合，可实现闪存阵列的更多吞吐量和更优化的性能。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种闪存阵列集线器，包括：

一串行数据输入端口，用于连接其他的闪存阵列集线器；

一串行数据输出端口，用于连接其他的闪存阵列集线器或计算机；

若干个并行数据输入端口，用于连接其他的闪存阵列集线器或闪存设备；

处理器芯片，连接该串行数据输入端口、该串行数据输出端口以及该若干个并行数据输入端口，用于处理数据存储。

本发明还揭示了一种层叠的闪存阵列，由若干个闪存阵列集线器组成，其中每一个闪存阵列集线器包括：

若干个并行数据输入端口，用于连接闪存设备或其他的闪存阵列集线器；

一串行数据输入端口，用于连接其他的闪存阵列集线器；

一串行数据输出端口，用于连接其他的闪存阵列集线器或计算机；

处理器芯片，连接该串行数据输入端口、该串行数据输出端口以及该若干个并行数据输入端口，用于处理数据存储。

根据本发明的层叠的闪存阵列的一实施例，该若干个并行数据输入端口包括USB接口类型、SD卡接口类型、或微型SD卡接口类型。

根据本发明的层叠的闪存阵列的一实施例，该串行数据输入端口和该串行数据输出端口包括无线信号传输接口。

本发明另外揭示了一种交错层叠的闪存阵列，由若干个闪存阵列集线器组成，其中每一个闪存阵列集线器包括：

若干个并行数据输入端口，用于连接闪存设备或其他的闪存阵列集线器；

一串行数据输入端口，用于连接其他的闪存阵列集线器；

一串行数据输出端口，用于连接其他的闪存阵列集线器或计算机；

处理器芯片，连接该串行数据输入端口、该串行数据输出端口以及该若干个并行数据输入端口，用于处理数据存储；

其中每一闪存阵列集线器的若干个并行数据输入端口和所连接的闪存设备或其他的闪存阵列集线器是交错连接的配置关系。

根据本发明的交错层叠的闪存阵列的一实施例，闪存阵列集线器中的并行数据输入端口的交错连接关系的配置是通过电路板接线的方式实现。

根据本发明的交错层叠的闪存阵列的一实施例，闪存阵列集线器中的并行数据输入端口的交错连接关系的配置是通过闪存阵列集线器中的软件控制的方式实现。