[发明专利]基于超位宽数字接口界面的固态存储器

说明书

技术领域

本发明属于数据存储技术领域，特别涉及一种基于超位宽数字接口界面的固态存储器。

背景技术

随着半导体技术的发展，基于非易失存储器件的固态存储设备如SD卡、MMC卡、SSD等已经得到了广泛应用。同时，市场对于高速、大容量固态存储设备的需求也越发旺盛。目前市场上采用数字接口的固态存储设备如SD卡、MMC卡、CF卡等，其传输速率都不高，通常在100MB/s之内，而具有较高性能的固态存储设备如SSD、PCIe固态存储卡则都是采用高速串行总线，需要搭载专用的SATA/PCIe控制器才能够使用。目前市场上还没有一种基于纯数字总线接口的高速固态存储设备。而在某些特殊应用领域如数据采集、监测记录等，对于纯数字总线的高速存储设备的需求则又极为迫切。

发明内容

本发明通过对现有技术的不足，提供了一种基于超位宽数字接口界面的固态存储器。

本发明所采用的技术方案：

本发明包括UWDI总线、UWDI控制模块，数据分流模块，数据汇集模块，微处理器，固态存储介质控制模块以及固态存储介质。

所述UWDI控制模块通过UWDI总线实现存储设备与主机间的数据传输。

所述数据分流模块负责将UWDI控制模块接收到的数据分发到存储介质控制模块。

所述固态存储介质控制模块由多个固态存储介质控制通道构成，每个固态存储介质控制通道对应一个固态存储介质。

所述数据汇集模块将固态存储介质控制模块各通道送出的数据流汇集到UWDI控制模块。

所述数据汇集模块、UWDI控制模块、数据分流模块、固态存储介质控制模块均由微处理器控制。

本发明具有如下优点：本发明提出的UWDI是一种高速纯数字数据传输接口，不同于现有的ATA、SCSI等标准数字接口，UWDI具有高位宽，高传输速率，协议简洁，易于实现等优点。基于UWDI的固态存储控制方案可提供高于普通SSD传输速率的性能指标，由于接口采用纯数字传输方式，无须高速模拟串并转换电路，因此可大大简化应用复杂度，降低应用成本，具有良好易用性和扩展性。本发明可以在纯数字总线界面上提供高达500MB/s至2GB/s的数据传输速率，填补市场上此类产品的空白。

附图说明

结合参考附图及接下来的详细描述，本发明将更容易理解，其中：

图1为本发明方案的原理框图；

图2示出了图1中示出的数据分流模块的细节框图；

图3示出了总线传输协议中总线命令周期的时序；

图4示出了总线传输协议中数据块写入周期的时序。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来呈现，其直接或间接地模拟本发明中的技术方案的运作。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本发明至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本发明的限制。

如图1所示，本发明方案包括UWDI总线、UWDI总线控制模块、数据分流模块、数据汇集模块、固态存储介质控制模块、微处理器模块和固态存储介质。

本发明提供UWDI总线，主机通过UWDI总线定义的传输协议与固态存储设备通信。UWDI总线的典型数据位宽为128bit，由于其超高的数据位宽，总线时钟只需提供很低的时钟频率，就可获得很高的传输速率。例如在典型数据位宽下只需50MHz的时钟频率即可获得800MB/s的传输速率。

UWDI控制模块通过UWDI总线定义的通信协议，即UWDI总线协议，实现存储设备与主机间的数据传输；在上行方向，所述UWDI控制模块负责封包待发送数据，响应协议命令；在下行方向，所述UWDI控制模块负责解析协议命令、解包收到的数据。所述UWDI总线协议定义32bit、64bit、128bit、256bit四种数据位宽模式。