[发明专利]一种NAND Flash芯片的掉电保护电路、方法及固态硬盘

说明书

本发明提出了一种NAND Flash芯片的掉电保护电路、方法及固态硬盘，该掉电保护电路包括：电源通断控制电路，检测外部电源的掉电事件，并在检测到外部电源的掉电事件后，断开供电转换电路与外部电源的供电通路；储能电路，在供电通路断开之后为SSD系统、NAND Flash芯片供电，使NAND Flash芯片的供电电压在时间长度T内处于芯片工作电压额定值，让SSD在外部掉电后能够在时间长度T内将存放在DDR的易失性数据迁移到Nand Flash芯片保存；放电加速电路，在检测到NAND Flash芯片的供电电压小于芯片工作电压阈值时对Nand Flash芯片进行放电，以使Nand Flash恢复供电之前，降低到NAND Flash芯片的放电电压阈值。本发明能够降低Nand Flash恢复供电后出现错误事件发生的概率，提高系统在掉电后的再次开机响应速度。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种NAND Flash芯片的掉电保护电路、方法及固态硬盘。

背景技术

固态硬盘(Solid State Drives，SSD)由固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。SSD固态硬盘上使用的NAND Flash芯片，是Flash内存的一种，属于非易失闪存技术，具备容量大，读写速度块的有点，适用于大数据存储。NAND Flash芯片在供电电压Vcc突然发生掉电，Vcc没有放电完毕(Vcc电压没有下降到一个数值以下，这个数值和不同厂家的NANDFlash芯片相关，例如Toshiba的芯片，要求掉电后，Vcc必须小于0.5V，且持续时间保持1毫秒以上，才能避免出现错误)，然后又快速恢复供电的情况下，会出现工作异常。通常的表象是，软件对NAND Flash芯片做复位操作后，NAND芯片没有响应或者返回错误的信息。

虽然该现象不是一个确定必然发生的事件，不同厂家的NAND Flash芯片，甚至是同一厂家，同一型号的芯片，不同生产批次都会出现不同的情况。但是，在产品设计上，需要做到在任何情况下，整个产品都能稳定可靠的工作。因此，如何降低NAND Flash芯片在断电又恢复供电后出现错误事件发生的概率具有重要意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种NAND Flash芯片的掉电保护电路、方法及固态硬盘，通过掉电保护电路的设计能够降低NAND Flash芯片恢复供电后出现错误事件发生的概率，有效地提高系统在掉电后的再次开机响应速度。

本发明的一个方面，提供了一种NAND Flash芯片的掉电保护电路，包括连接外部电源和NAND Flash芯片的供电转换电路的电源通断控制电路，与所述供电转换电路连接的储能电路，以及与所述NAND Flash芯片并联设置的放电加速电路，其中：

电源通断控制电路，用于检测外部电源的掉电事件，并在检测到外部电源的掉电事件后，断开所述供电转换电路与所述外部电源的供电通路；

储能电路，用于在所述电源通断控制电路断开所述供电转换电路与所述外部电源的供电通路之后，为SSD系统、所述NAND Flash芯片供电，以使所述NAND Flash芯片的供电电压在时间长度T内处于芯片工作电压额定值，并在到达所述时间长度T时断开所述储能电路的供电电路；

放电加速电路，用于在检测到所述NAND Flash芯片的供电电压小于芯片工作电压阈值时对所述Nand Flash芯片进行放电，以使所述Nand Flash芯片的供电电压在所述电源通断控制电路闭合所述NAND Flash芯片的供电通路之前，降低到所述NAND Flash芯片的放电电压阈值。

其中，所述电源通断控制电路包括第一掉电检测电路和第一开关模块：

第一掉电检测电路，用于实时检测所述外部电源的输出电压；