一種固態(tài)硬盤的控制器模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，特別是指一種固態(tài)硬盤的控制器模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，如圖1所示，SSD固態(tài)硬盤由控制器(Flash Memory Controller)和多片閃存(Nand Flash)構(gòu)成。具體示例，如圖2所示，CF卡是由CF卡控制器和4片閃存構(gòu)成。如圖3所示，SATA盤由SATA控制器和閃存構(gòu)成。如圖4所示，SD卡由SD卡控制器和閃存構(gòu)成。
[0003]由于PCIe接口的SSD沒有高可靠性的控制器，導(dǎo)致無法制造高可靠性的PCIe接口的SSD ；CF卡的控制器可靠性雖然高，但控制器的接口難以用于PCIe總線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種高可靠性的PCIe接口的固態(tài)硬盤的控制器模塊，使制造高可靠性的PCIe接口的SSD成為可能。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種固態(tài)硬盤的控制器模塊，包括:
[0006]用于連接NAND FLASH閃存的存儲器控制器，以及與所述存儲器控制器通過第一接口連接的接口轉(zhuǎn)換模塊；
[0007]所述接口轉(zhuǎn)換模塊具有第二接口，所述接口轉(zhuǎn)換模塊用于對所述第二接口的接口信號和所述第一接口的接口信號進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換。
[0008]所述第一接口為PATA并行高級技術(shù)附件接口。
[0009]所述第二接口為PCIe快速外圍組件互連接口、或SGMII串行千兆位介質(zhì)無關(guān)接口、或XAUI萬兆附加單元接口。
[0010]所述存儲器控制器的工作模式為True IDE Mode真集成驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備模式。
[0011 ]所述接口轉(zhuǎn)換模塊還用于，將所述第二接口信號中的讀操作轉(zhuǎn)化為所述第一接口上的P1 ModeO可編程輸入輸出模式O讀時(shí)序，并將所述第二接口信號的寫操作轉(zhuǎn)為所述第一接口上的P1 ModeO可編程輸入輸出模式寫時(shí)序。
[0012]所述接口轉(zhuǎn)換模塊還用于，將所述第二接口信號的讀操作轉(zhuǎn)化為所述第一接口上的UDMA Mode4高級直接內(nèi)存訪問模式4讀時(shí)序，將所述第二接口信號的寫操作轉(zhuǎn)為所述第一接口上的UDMA Mode4高級直接內(nèi)存訪問模式4寫時(shí)序。
[0013]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0014]本發(fā)明的一種固態(tài)硬盤的控制器模塊，包括:與閃存NAND FLASH連接的存儲器控制器，以及與所述存儲器控制器通過所述第一接口連接的接口轉(zhuǎn)換模塊；所述接口轉(zhuǎn)換模塊具有第二接口，接口轉(zhuǎn)換模塊用于實(shí)現(xiàn)所述第二接口的接口信號和所述第一接口的接口信號互相轉(zhuǎn)換。存儲器控制器解決固態(tài)硬盤的可靠性；接口轉(zhuǎn)換模塊解決固態(tài)硬盤的接口兼容性。本發(fā)明解決這兩個(gè)問題后，使得制造高可靠性的PCIe接口的SSD成為可能。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的SSD的組成連接示意圖；
[0016]圖2為傳統(tǒng)的CF卡訪問方式的示意圖；
[0017]圖3為傳統(tǒng)的SATA盤訪問方式的示意圖；
[0018]圖4為傳統(tǒng)的SD卡訪問方式的示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明所述的固態(tài)硬盤的控制器模塊的連接示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明所述的固態(tài)硬盤的控制器模塊的應(yīng)用場景的連接示意圖；
[0021]圖7為本發(fā)明所述的固態(tài)硬盤的控制器模塊的實(shí)施例1的連接示意圖；
[0022]圖8為本發(fā)明所述的固態(tài)硬盤的控制器模塊的實(shí)施例2的連接示意圖。
[0023]圖9為本發(fā)明所述的固態(tài)硬盤的控制器模塊的實(shí)施例3的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]如圖5所示，為本發(fā)明的實(shí)施例提供一種固態(tài)硬盤的控制器模塊，包括:
[0026]用于連接NAND FLASH閃存的存儲器控制器11，以及與所述存儲器控制器11通過第一接口連接的接口轉(zhuǎn)換模塊12 ；
[0027]所述接口轉(zhuǎn)換模塊12具有第二接口，接口轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)所述第二接口的接口信號和所述第一接口的接口信號互相轉(zhuǎn)換，并通過所述第一接口連接所述存儲器控制器11。
[0028]其中，所述第一接口為PATA并行高級技術(shù)附件接口。
[0029]其中，所述第二接口為PCIe快速外圍組件互連接口、或SGMII串行千兆位介質(zhì)無關(guān)接口、或XAUI萬兆附加單元接口。
[0030]所述存儲器控制器的工作模式為True IDE Mode真集成驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備模式。
[0031]所述接口轉(zhuǎn)換模塊還用于，可將所述第二接口信號中的讀操作轉(zhuǎn)化為所述第一接口上的P1 ModeO可編程輸入輸出模式O讀時(shí)序，可將所述第二接口信號的寫操作轉(zhuǎn)為所述第一接口上的P1 ModeO可編程輸入輸出模式寫時(shí)序。
[0032]所述接口轉(zhuǎn)換模塊還用于，可將所述第二接口信號的讀操作轉(zhuǎn)化為所述第一接口上的UDMA Mode4高級直接內(nèi)存訪問模式4讀時(shí)序，可將所述第二接口信號的寫操作轉(zhuǎn)為所述第一接口上的UDMA Mode4高級直接內(nèi)存訪問模式4寫時(shí)序。
[0033]以下描述本發(fā)明的應(yīng)用場景。
[0034]本發(fā)明提供一種高可靠性的SSD控制器模塊，可用該模塊制造高可靠性的PCIeSSD0
[0035]例如，通過PCIe轉(zhuǎn)PATA的接口轉(zhuǎn)換模塊和高可靠性的CF卡控制器構(gòu)造出PCIeSSD的控制器模塊，用來制造高可靠性的PCIe SSD0工業(yè)級PCIe SSD控制器模塊采用工業(yè)級CF卡所用的CF卡控制器；汽車級PCIe SSD控制器模塊采用汽車級CF卡所用的CF卡控制器；軍工級PCIe SSD控制器模塊采用軍工級CF卡所用的CF卡控制器；航空級PCIe SSD控制器模塊采用航空級CF卡所用的CF卡控制器。
[0036]如圖6所示，本發(fā)明所述固態(tài)硬盤控制器模塊(即線框內(nèi)的部分)包括以下兩個(gè)部分:串行接口到PATA轉(zhuǎn)換模塊(即對應(yīng)圖5中的接口轉(zhuǎn)換模塊)、高可靠性CF卡控制器(即對應(yīng)圖5中的存儲器控制器)。本發(fā)明(即圖6線框內(nèi)的部分)再加上工業(yè)級NANDFLASH顆粒即可組成完整可用的高可靠性固態(tài)硬盤。其中，串行接口到PATA轉(zhuǎn)換模塊可以實(shí)現(xiàn)PCIe轉(zhuǎn)PATA的接口轉(zhuǎn)換(見圖7)，或?qū)崿F(xiàn)SGMII (見圖9) ,XAUI (見圖8)到PATA的接口轉(zhuǎn)換；而高可靠性CF卡控制器確定PCIe SSD控制器模塊的可靠性等級。
[0037]其中，串行接口轉(zhuǎn)換模塊和CF卡控制器可以在同一電路板上。串行接口轉(zhuǎn)換模塊將PCIe接口或XAUI或SGMII串行接口轉(zhuǎn)為PATA總線，進(jìn)而連接CF卡控制器。串行接口轉(zhuǎn)換模塊的功能是將PCIe等串行接口信號轉(zhuǎn)為CF卡控制器所需的PATA信號。
[0038]本發(fā)明中所用的CF卡控制器工作模式要選True IDE Mode,不能是PC Card I/OMode,也不能是PC Card Memory Mode。CF卡控制器工作在True IDE模式時(shí),對于PATA總線的讀寫時(shí)序至少要實(shí)現(xiàn)True IDE P1 ModeO和UDMA Mode4。
[0039]要確?？赏ㄟ^PCIe總線正確讀CF卡控制器內(nèi)部寄存器，要求接口轉(zhuǎn)換模塊能將PCIe總線等串行接口中的讀操作轉(zhuǎn)為PATA總線上的P1 ModeO讀時(shí)序，以便讀取CF卡控制器內(nèi)部寄存器，寄存器名如下:
[0040]P1 RD Data
[0041]Error Register
[0042]Sector Count
[0043]Sector N0.
[0044]Cylinder Low
[0045]Cylinder High
[0046]Select Card/Head
[0047]Status
[0048]Alt Status
[0049]要確?？赏ㄟ^PCIe總線正確寫CF卡控制器內(nèi)部寄存器，要求接口轉(zhuǎn)換模塊能將PCIe總線等串行接口上的寫操作轉(zhuǎn)為PATA總線上的P1 ModeO寫時(shí)序，以便寫入CF卡控制器內(nèi)部寄存器，寄存器名如下:
[0050]P1 WR Data
[0051]Features
[0052]Sector Count
[0053]Sector N0.
[0054]Cylinder Low
[0055]Cylinder High
[0056]Select Card/Head
[0057]Command
[0058]Device Control
[0059]要確?？赏ㄟ^PCIe總線正確讀CF卡控制器內(nèi)部寄存器DMA RD Data和寫CF卡控制器內(nèi)部寄存器DMA WR Data。要求接口轉(zhuǎn)換模塊能將PCIe總線等串行接口上的讀操作轉(zhuǎn)為PATA總線上的UDMA Mode4讀時(shí)序，以便讀取CF卡控制器內(nèi)部寄存器DMA RD Data ;要求接口轉(zhuǎn)換模塊能將PCIe總線等串行接口上的寫操作轉(zhuǎn)為PATA總線上的UDMA Mode4寫時(shí)序，以便寫入CF卡控制器內(nèi)部寄存器DMA WR Data。
[0060]以下描述實(shí)施例1:
[0061]如圖7所示，本實(shí)施例為一種實(shí)現(xiàn)高可靠性的PCIe SSD控制器模塊。
[0062]具體為:PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊與高可靠性的CF卡控制器放在同一塊PCB板上，用PATA總線連接兩者。
[0063]對PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊、PATA總線、CF卡控制器的要求如下:
[0064]PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊有PCIe接口(即第二接口)和PATA接口(即第一接口)，PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊將PCIe接口上對CF卡控制器的讀寫轉(zhuǎn)化為PATA接口上的讀寫。PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊對應(yīng)圖5中的接口轉(zhuǎn)換模塊，作用是將PCIe總線轉(zhuǎn)為PATA總線。
[0065]PCIe 到 PATA 轉(zhuǎn)換模塊的 PCIe 接口至少滿足 PCI Express Base Spec.Revis1nl.0a0
[0066]PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊的PATA接口要求能夠和符合CompactFlash3.0以上標(biāo)準(zhǔn)的CF卡控制器(CF卡控制器必須工作在True IDE Mode)連接，要確保PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊可通過PATA接口用True IDE P1 ModeO時(shí)序和UDMA Mode4時(shí)序正確地讀寫CF卡控制器。
[0067]PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊與CF卡控制器用PATA總線相連。PCIe到PATA轉(zhuǎn)換模塊是CF卡控制器的Host。
[0068]CF卡控制器的Host 接口工作在 True IDE Mode。用 P1 ModeO 時(shí)序和 UDMA Mode4時(shí)序可以讀寫CF卡控制器的寄存器。
[0069]讀寄存器包括:
[0070]P1 RD Data[0071 ] Error Register
[0072]