[实用新型]一种固态硬盘控制器

说明书

本实用新型公开了一种固态硬盘控制器，该固态硬盘控制器集成封装为单颗芯片，至少包括CPU、主控接口控制器、闪存控制器和缓存单元，其中，CPU与主控接口控制器、闪存控制器和缓存单元相连接，用于控制固态硬盘控制器的工作；主控接口控制器与外部主机相连接，用于与外部主机进行数据传输；缓存单元采用SRAM，用于缓存主控接口控制器接收的数据；闪存控制器与FLASH相连接，用于将缓存单元中的数据存储至FLASH中。与现有技术相比较，本实用新型提出了一种全新的SSD主控缓存架构，采用SRAM替换了DRAM，并将缓存集成到主控芯片之中，从而优化了芯片的系统结构，一定程度上优化了PCB的布局布线和缩小尺寸，极大的降低了硬件成本。

技术领域

本实用新型涉及存储器技术领域，尤其涉及一种固态硬盘控制器。

背景技术

固态硬盘(SSD)已经成为目前主流的存储设备，广泛应用于各个领域的数据存储。目前，主流的SSD架构如图1所示，固态硬盘控制器(SSD控制器)为集成封装的芯片(ASIC)，其内设置主机接口控制器、闪存控制器和DRAM控制器，其中，主机接口控制器(HostInterface Controller)作为前端跟主机打交道，接口可以使PCEI,SATA,SAS等接口；闪存控制器(Flash Controller)作为后端跟闪存(FLASH)打交道并完成数据编解码和ECC验证，在此之外还有DRAM控制器通过AXI总线与独立封装的DRAM互联互通，用于数据缓存。

在上述架构中，DRAM为外接在固态硬盘控制器外面通过PCB连线进行连接。数据通过主机接口传入，DRAM控制器而后向CPU申请传输总线的权限，而后将数据写入DRAM的对应地址内，并通知闪存控制器，闪存控制器将数据从DRAM内取出存入到FLASH中，便完成数据的存储过程。由于DRAM的接口带宽普遍较数据传入带宽大，所以能够持续全速接收处理主机接口的读写数据。

然而，DRAM成本昂贵，通常比集成封装的固态硬盘控制器芯片还贵，这无疑提高了SSD的硬件成本。同时，由于DRAM与芯片采用完全不同的工艺，无法将其集成在芯片中，故，在固态硬盘设计上PCB需要预留DRAM的放置空间，主控需要设计外接DRAM的接口，导致SSD的尺寸无法进一步缩小。

故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，确有必要提供一种固态硬盘控制器，采用SRAM替代DRAM的思路，并将缓存单元集成在了固态硬盘控制器的内部，从而完全摆脱了系统对DRAM的依赖，在固态硬盘设计中无需外加DRAM，并能进一步缩小固态硬盘的体积和降低的成本。

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种固态硬盘控制器，该固态硬盘控制器集成封装为单颗芯片，至少包括CPU、主控接口控制器、闪存控制器和缓存单元，其中，

所述CPU与主控接口控制器、闪存控制器和缓存单元相连接，用于控制固态硬盘控制器的工作；

所述主控接口控制器与外部主机相连接，用于与外部主机进行数据传输；

所述缓存单元采用SRAM，用于缓存主控接口控制器接收的数据；

所述闪存控制器与FLASH相连接，用于将所述缓存单元中的数据存储至FLASH中。

作为进一步的改进方案，还设置缓存控制器，所述缓存控制器与CPU、主控接口控制器、闪存控制器和缓存单元相连接，用于根据CPU的指令控制所述缓存单元。

作为进一步的改进方案，所述缓存控制器与缓存单元之间采用AXI总线。

作为进一步的改进方案，所述缓存单元的带宽至少为主机接口端的数据传入带宽的两倍。

作为进一步的改进方案，所述缓存单元的带宽为4GB/s。