[发明专利]闪存控制器、固态硬盘及其控制器、闪存命令管理方法

说明书

本发明实施例涉及固态硬盘应用领域，公开了一种闪存控制器、固态硬盘及其控制器、闪存命令控制方法，所述闪存控制器包括至少一个闪存通道，每一闪存通道均包括自动命令管理模块、IO管理模块以及闪存IO模块，其中，自动命令管理模块用于存储和管理多个闪存命令对应的微码，每一微码用于生成与之对应的闪存命令；IO管理模块用于接收所述自动命令管理模块发送的闪存命令；闪存IO模块用于接收所述IO管理模块发送的闪存命令，解析命令并产生对应的操作时序，与所述闪存介质进行交互。通过硬件自动命令管理模块生成闪存命令，根据设定条件自动发送本发明能够减少固态硬盘的软件开销，从而减轻处理器的负担，提高固态硬盘的性能。

技术领域

本发明涉及固态硬盘应用领域，特别是涉及一种闪存控制器、固态硬盘及其控制器、闪存命令管理方法。

背景技术

固态硬盘(Solid State Drives，SSD)，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，固态硬盘包括控制单元和存储单元(FLASH存储芯片或DRAM存储芯片)。目前固态硬盘系统中有相当部分是存在动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的，所以SSD有较大的数据缓存空间用来缓存数据。

闪存(NAND Flash)是固态硬盘的主要存储介质。闪存目前已发展到3D TLC，其IO接口速度发展到1600MT；其发展也带来一些问题，如原始错误比特率(UBER)越来越高，接口信号完整性(Signal Integrity，SI)设计挑战也越来越高。闪存开发者为此提供了一系列的解决办法，这些解决办法需要闪存主控来协助完成，比如周期性读刷新命令(ReadFresh)以保持内部Cell的电气特性；或者周期性ZQ校准(ZQ Calibration)功能，来增强闪存相关信号完整性。这些功能一般具有周期性发送需求，且要求只有当没有其他操作时(即处于空闲)，才能进行操作。

一般地，如果通过软件的方法，需要软件进行周期管理和流控管理，确保周期性地发送命令，且通过流控管理使闪存处于可操作状态后进行相关命令操作。显然这种方法会带来软件管理开销和增加CPU负担，不可避免地增大固态硬盘(SSD)的相关延时(Latency)，影响产品性能。如果专门增加一个协处理来管理此类命令，但当前其处理需求不需要协处理器这么高的处理能力，且协处理器成本过高。

基于此，现有技术亟待改进。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种闪存控制器、固态硬盘及其控制器、闪存命令管理方法，其解决了现有固态硬盘通过软件方式进行命令管理容易增加处理器的负担，造成延时从而影响固态硬盘的性能，从而减少处理器的负担，提高固态硬盘的性能。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种闪存控制器，应用于固态硬盘，所述固态硬盘包括至少一个闪存介质，所述闪存控制器包括至少一个闪存通道，每一闪存通道均包括自动命令管理模块、IO管理模块以及闪存IO模块，其中，

自动命令管理模块，连接所述IO管理模块，用于存储多个闪存命令对应的微码，每一微码用于生成与之对应的闪存命令；

IO管理模块，连接所述自动命令管理模块，用于接收所述自动命令管理模块发送的闪存命令；

闪存IO模块，连接所述IO管理模块以及闪存介质，用于接收所述IO管理模块发送的闪存命令，解析闪存命令并产生操作时序，与所述闪存介质进行交互；

其中，所述自动命令管理模块在满足触发条件之后，触发相应的微码生成对应的闪存命令，并将所述闪存命令对应的IO操作发送到所述IO管理模块，以使所述IO管理模块将所述IO操作转发到所述闪存IO模块，由所述闪存IO模块向对应的闪存介质发送所述IO操作。

在一些实施例中，所述固态硬盘还包括处理器模块，所述闪存控制器还包括：