[发明专利]一种多通道Nandflash存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种Nandflash存储系统，尤其涉及一种均匀分布地址映射表的多通道Nandflash存储系统。

背景技术

Nandflash技术在最几年得到了突飞猛进的发展，由1位/单元的SLC(单层式存储)技术发展到了2位/单元，甚至3位/单元的MLC(多层式存储)技术，同时Nandflash的生产工艺也得到不断地进步。随着技术的发展，Nandflash应用的容量不断增大，单位容量的成本也大幅降低，应用Nandflash的领域也越来越广泛。

目前的Nandflash存储设备对带宽的要求越来越高，Nandflash控制器通常采用增加通道数量来提高带宽。随着Nandflash存储设备容量的增大，存储设备中存放逻辑地址到物理地址映射关系的地址映射表也随之增大。若将地址映射表集中存放在一片或者部分的Nandflash中，这些Nandflash存储器必然会成为系统性能的瓶颈。

如何设计一种Nandflash存储技术，能够将地址映射表均匀地分布给每一片Nandflash存储器，使多块连续的地址映射表可以并行的读入系统存储器中，缩短系统读取地址映射表的时间，提高多通道Nandflash存储设备的读写性能，成为本发明要解决的技术问题。

发明内容

本发明目的提供一种多通道Nandflash存储系统，采用将地址映射表均匀地分布到每一片Nandflash存储器的实现方式，使多块连续的地址映射表能并行地读入系统存储器中，从而提高多通道Nandflash存储系统的读写性能。

一种多通道Nandflash存储系统，由微控制器、系统接口控制器、系统存储器访问仲裁逻辑单元、系统存储器、Nandflash控制器以及Nandflash存储器阵列构成。

微控制器，系统中央控制单元，实现对整个系统的控制；

系统接口控制器，用于以某种特定协议(如IDE、USB、SATA和PCIE等)和主控端进行数据传输；

系统存储器访问仲裁逻辑单元，用以仲裁微控制器、系统接口控制器和Nandflash控制器对系统存储器的访问请求；

系统存储器，用于暂存存储系统端和Nandflash控制器间传输的数据，也用于存放数据读写所使用的地址映射表；

Nandflash控制器，用于控制和Nandflash阵列之间的数据传输；

Nandflash存储器阵列，多个Nandflash存储器构成，用于存放用户数据、地址映射表等。

系统第一次写某个逻辑地址时，需构建地址映射表，构建的地址映射表以页(page)为单位均匀存放于各片Nandflash存储器中。系统从Nandflash读出地址映射表时，并行从各片Nandflash存储器中各读出一页的地址映射表，存放于系统存储器中。

需要将系统存储器中被改写的地址映射表写回Nandflash存储器时，仍写回到之前同一个Nandflash存储器；地址映射表写回时，多个通道可同时写回被改写的地址映射表。

当系统接收到读/写Nandflash存储器的请求时，首先查看所需的地址映射表是否存放在系统存储器中，若为否，则从Nandflash存储器中读出地址映射表；若为是，则不需从Nandflash存储器中读出地址映射表。

将地址映射表均匀的存放在各个Nandflash存储器中，利用多通道Nandflash系统可并行从Nandflash中读出数据的特性，在同样的时间内即可读出数倍大小的地址映射表，从而提高地址映射的速度，进而提高多通道Nandflash存储系统的读写性能。

附图说明

图1本发明提供的多通道Nandflash存储器系统结构框图

具体实施方式

以下结合附图对本发明提出的多通道Nandflash存储器系统进行详细的描述。

图1为多通道Nandflash存储器系统的基本结构框图，同时包含了与该系统进行通讯的主控端。主控端包含但不限于SATA、USB、PCIE、PATA等标准的通讯接口模式。

微控制器采用嵌入式处理器，其上运行固件。固件主要有两部分功能：一是将主控端的数据传输协议转成对Nandflash存储器的操作；二是实现Nandflash存储器的闪存传输层(FTL)控制。闪存传输层FTL包括地址映射、垃圾块回收、损耗均衡、坏块管理等。