[发明专利]一种芯片级的存储阵列的冗余方法

说明书

本发明公开了一种芯片级的存储阵列的冗余方法，配备M+N个存储芯片，其中N个备用的存储芯片，进行存储时，先检测各个芯片是否有效，若有效则直接存入数据，若无效，则将数据存入备用的存储芯片中，并更新替换表，即使单个或多个存储芯片失效，通过替换后，存储阵列仍可正常工作，可允许单个或多个存储芯片失效，采用该方法后可提高存储阵列的可靠性，提高了卫星产品的可靠性。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，具体涉及一种芯片级的存储阵列的冗余方法。

背景技术

对地遥感卫星(EOS)以获取飞经地区的地面遥感信息并传输给地面用户加以利用为目的。我国卫星用户的地面数据接收站一般都位于我国境内，为了得到境外的地面遥感信息，就必须将卫星在境外时获取的地面信息暂时保存在星载大容量存储器中，待卫星过境时再通过天线传输给地面数据接收站。

星载大容量固态存储器核心单元是存储阵列，是卫星载荷数据的实际载体。存储阵列由若干存储芯片组成，为了满足在轨高速吞吐的应用，存储阵列的多个存储芯片采用并行工作方式，存储芯片一般采用nand flash。若阵列中的某个存储芯片失效，整个存储阵列功能散失。

存储芯片在使用过程中需要频繁的读写，是存储阵列中寿命最短的芯片，存储芯片的健康状况直接影响存储阵列的可靠性。现有技术中常采用存储阵列冷备份M+M的方式提升可靠性，即配备两个存储阵列，当其中一个存储阵列中的某个存储芯片发生故障时，将另一个存储阵列切换至工作状态，这种方式的优点是可靠性高，缺点是体积和重量较大，成本高；暂无存储阵列应用芯片级的冗余方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种芯片级的存储阵列的冗余方法，提高了存储阵列对存储芯片冗余度，配备M+N个存储芯片，即使单个或多个存储芯片失效，通过冗余替换后，存储阵列仍可正常工作，降低卫星产品的体积、重量和成本，提高卫星产品的可靠性。

为达到上述目的，本发明所述一种芯片级的存储阵列的冗余方法，存储阵列包括M+N个存储芯片，M+N个存储芯片包括M个工作存储芯片和N个备用存储芯片，当任一个存储芯片出现故障时，用备用存储芯片替代故障的存储芯片存储数据。

进一步的，N的取值范围为1～M。

进一步的，包括以下步骤：

步骤1、配置存储阵列，所述存储阵列包括M个工作存储芯片和N个备用存储芯片；初始化存储阵列状态表和存储阵列替换表，存储阵列状态表由M+N个字节构成，字节序号表示物理芯片号，对应的字节内容表示芯片的健康状态，字节内容0x55表示正常，否则表示无效；存储阵列替换表由M+N个字节构成，字节序号表示逻辑芯片号，对应的字节内容表示物理芯片号，工作存储芯片的字节序号为1～M，备用存储芯片的字节序号为M+1～M+N；

步骤2、对存储芯片进行自检，在存储阵列状态表对应的位置进行标记，标记存储芯片是否失效，生成自检后的存储阵列状态表；

步骤3、从步骤2得到的存储阵列状态表读取各个存储芯片的状态，若某个存储芯片无效，则用备用存储芯片替代其工作，并更新存储阵列替换表。

进一步的，依次用逻辑芯片号最大的备用存储芯片，代替无效的存储芯片。

进一步的，步骤3的具体过程为：

S3.1、设A＝1，B＝M+N；

S3.2、从步骤2得到的存储阵列状态表读取序号为A的存储芯片的状态：

当序号为A的存储芯片的状态为有效时，令A＝A+1，然后判断A＝B是否成立，若成立，流程结束；反之则重复S3.2，直至A＝B；

当序号为A的存储芯片的状态为无效时，进入步骤3.3；

S3.3、从步骤2得到的存储阵列状态表读取序号为B的存储芯片的状态：