[发明专利]一种具有数据持续模式的器件驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及不同的电池组和后备电源系统共同工作的固态驱动器，尤其是涉及一种具有绿能数据持续模式的器件驱动器。

背景技术

带有旋转磁盘的硬盘正在日益被利用半导体闪存存储器的更可靠的固态驱动器(SSD)代替。东芝Fujio Masuoka博士1987年发明的与非闪存存储器,使用在浮动栅极上存储电荷的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)单元。单元一般用雪崩电流编程，然后利用穿过氧化物薄层的量子力学隧道(效应）擦除。可惜的是，在编程或擦除过程中某些电子可能在氧化物薄层中被捕捉。假定编程电压恒定，这些被捕捉的电子在随后的编程周期中减少了该单元中贮存的电荷。往往要提高编程电压来补偿被捕捉的电子。

增大闪存存储器的密度和尺寸时，该单元的尺寸及其可靠性和寿命已经全都降低。闪存存储器保证能够承受的编程-擦除周期数约为100,000周期，在正常的读写条件下这被认为是一个很长的寿命了。但较小的闪存单元已经经历高得令人不安的损耗。较新式的闪存存储器规格标明，对于二级单元小于10,000编程-擦除周期，而对于三级单元(TLC)约为600。若当前的趋势继续，则未来的闪存存储器可能只允许300编程-擦除周期。这样低的耐久性可能严重地限制闪存存储器可能的用途，并已经严重冲击固态盘(SSD)应用。

相关的闪存技术在将来可能具有较低的耐久性。闪存驱动器可以用各种各样的技术来补偿所涉及的闪存存储器较低的损耗允差。例如，可以用该闪存驱动器上的DRAM（动态随机存储器缓冲区）起回写高速缓存的作用，当主机向同一数据地址完成写入时，减少向所涉及的闪存存储器的写入次数。

因为DRAM有易失性，掉电时数据便丢失。可以用不同的电池组、超级电容和万用电源(UPS(不间断电源）)系统来维持向DRAM供电，并提供电力把内容存入非易失存储器。可以利用在任何给定的系统上都可能存在的不同的备份系统的软件驱动器是需要的。

连接到一个标准固态驱动器(SSD)或超级耐久的闪存驱动器的主机用的绿色与非器件(GND)应用和驱动器，需要使用先进的管理技术来减少闪存的写入次数，因而减少的所涉及的闪存存储器上的编程-擦除周期。操作超级耐久闪存驱动器的主机上的GND应用和驱动器需要带有几个可能的电源备份系统中的一个或多个。另外，还要求把该处理器的状态和DRAM的内容存入非易失存储器，然后在上电引导时间，甚至在无意间交流供电线路掉电的情况下也能使用它们。

本申请涉及“Endurance and Retention Flash Controller with Programmable Binary-Levels-Per-Cell Bits Identifying Pages or Blocks as having Triple, Multi,或Single-Level Flash-Memory Cells”(带有可编程二进制水平每单元(Binary-Levels-Per-Cel)位识别页或块作为具有三级、多级或单级闪存单元的耐久性和保持力闪存控制器),美国专利序号No.13/788,989,2013年3月7日归档。

本申请涉及“Virtual Memory Device (VMD) Application/Driver with Dual-Level Interception for Data-Type Splitting, Meta-Page Grouping, and Diversion of Temp Files to Ramdisks for Enhanced Flash Endurance(带有数据类型拆分、元页分组和临时文件向RAM盘转向用的二级拦截以提高闪存耐久性的虚拟存储器件(VMD)应用/驱动器)”，美国专利，序列号No.13/730,797,2012年12月28日归档。

本申请涉及“Super-Endurance Solid-State Drive with Endurance Translation Layer (ETL) and Diversion of Temp Files for Reduced Flash Wear（带有耐久性平移层(ETL)和临时文件转向以减少闪存损耗的超级耐久固态驱动器）”美国专利序列号No.13/540,569,2012年7月2日归档。