包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路，涉及固态硬盘技术领域。本实用新型专利技术的闪存阵列中Block的擦除电流为SSD电源模块提供的供电电流，电流检测电路接入闪存阵列的供电链路中后，电流检测电路可检测闪存阵列的供电电流，即闪存阵列的擦除电流，并将检测到的擦除电流发给主控芯片，便实现了固态硬盘闪存阵列擦除电流的检测。便实现了固态硬盘闪存阵列擦除电流的检测。便实现了固态硬盘闪存阵列擦除电流的检测。

【技术实现步骤摘要】
包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路


[0001]本技术涉及固态硬盘
，尤其涉及包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路。

技术介绍

[0002]SSD（固态硬盘）由主控芯片和闪存介质组成，SSD一般采用NAND Flash（NAND型闪存存储器芯片）作为主要的闪存介质。NAND Flash的基本操作包括Read（读）、Program（写）、Erase（擦除），Read和Program均以page（页）为单位，而Erase则以Block（块）为单位，一般一个Block里包含多个Page。对NAND Flash中的数据进行更新、改写时，新数据无法直接program至旧数据所在的Block地址空间中，只能把新数据先写入其他空闲的Block地址空间，再对旧数据所在的Block地址空间执行erase操作，对Block进行Erase之后方可用于后续的数据编程写入。
[0003]每次对Block进行擦除时需实时监测擦除电流，以便监控固态硬盘闪存阵列的状态。

技术实现思路

[0004]本技术通过提供包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路，解决了如何检测固态硬盘闪存阵列的擦除电流的技术问题。
[0005]本技术实施例提供如下技术方案：
[0006]一种包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路，包括主控芯片和电流检测电路；
[0007]所述主控芯片与所述闪存阵列通信连接；
[0008]所述电流检测电路接入所述闪存阵列的供电链路中，所述电流检测电路与所述主控芯片通信连接。
[0009]优选的，所述电流检测电路包括采样电阻和模数转换器；
[0010]所述采样电阻串联接入所述闪存阵列的供电链路中，所述模数转换器连接所述采样电阻的两端，所述模数转换器还与所述主控芯片通信连接，所述模数转换器用于检测所述采样电阻两端的电压并将模拟电压信号转换为数字信号。
[0011]优选的，所述闪存阵列用于存储所述闪存阵列的擦除电流。
[0012]优选的，包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路还包括嵌入式非易失存储器，所述嵌入式非易失存储器嵌入所述主控芯片中。
[0013]优选的，所述嵌入式非易失存储器为eFlash、ROM、OTP或EEPROM。
[0014]优选的，包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路还包括独立式非易失存储器，所述独立式非易失存储器与所述主控芯片通信连接。
[0015]优选的，所述独立式非易失存储器为SPI Flash、并口NOR Flash、EEPROM或基于IIC的存储器。
[0016]优选的，所述主控芯片为所述固态硬盘的控制器。
[0017]本技术提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0018]本技术的闪存阵列中Block的擦除电流为SSD电源模块提供的供电电流，电流检测电路接入闪存阵列的供电链路中后，电流检测电路可检测闪存阵列的供电电流，即闪存阵列的擦除电流，并将检测到的擦除电流发给主控芯片，便实现了固态硬盘闪存阵列擦除电流的检测。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本技术实施例中主控芯片、闪存阵列和电流检测电路的结构示意图；
[0021]图2为本技术实施例中主控芯片、闪存阵列、采样电阻和模数转换器的结构示意图；
[0022]图3为典型固态硬盘的组织架构示意图；
[0023]图4为本技术实施例中主控芯片、闪存阵列的结构示意图；
[0024]图5为本技术实施例中主控芯片、闪存阵列和嵌入式非易失存储器的结构示意图；
[0025]图6为本技术实施例中主控芯片、闪存阵列和独立式非易失存储器的结构示意图。
具体实施方式
[0026]本技术实施例通过提供包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路，解决了如何检测固态硬盘闪存阵列的擦除电流的技术问题。
[0027]为了更好的理解本技术的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本技术的技术方案进行详细的说明。
[0028]首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0029]如图1所示，本实施例的包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路包括主控芯片和电流检测电路；主控芯片与闪存阵列通信连接；电流检测电路接入闪存阵列的供电链路中，电流检测电路与主控芯片通信连接。闪存阵列的供电由图1中的SSD电源模块提供。
[0030]本实施例中，闪存阵列中Block的擦除电流为SSD电源模块提供的供电电流，电流检测电路接入闪存阵列的供电链路中后，电流检测电路可检测闪存阵列的供电电流，即闪存阵列的擦除电流，并将检测到的擦除电流发给主控芯片，便实现了固态硬盘闪存阵列擦除电流的检测，从而可根据擦除电流监测闪存阵列的状态。
[0031]具体的，如图2所示，本实施例的电流检测电路包括采样电阻和模数转换器；采样
电阻串联接入闪存阵列的供电链路中，模数转换器连接采样电阻的两端，模数转换器还与主控芯片通信连接，模数转换器用于检测采样电阻两端的电压并将模拟电压信号转换为数字信号。闪存阵列的每个闪存均可以设置一个采样电阻和一个模数转换器。采样电阻可为单个电阻，也可为多个电阻串联或并联，采样电阻用于将擦除电流转化为电压，模数转换器检测采样电阻两端的电压以及将模拟电压信号转化为数字信号，发送给主控芯片。主控芯片根据采样电阻两端的电压以及采样电阻的阻值计算擦除电流。其中，用采样电阻两端的电压除以采样电阻阻值得到电流的计算过程为本领域的公知。
[0032]典型SSD的组织架构如图3所示，考虑到SSD本身包括一个SSD控制器，因此本实施例的主控芯片可以是固态硬盘的SSD控制器，无需另外增加主控芯片，可节约成本。
[0033]考虑到需要存储擦除电流，本实施例提供多种存储方式。
[0034]第一种存储方式，将固态硬盘的闪存阵列用于存储闪存阵列的擦除电流。这种方式相当于在NAND Flash闪存阵列中专门开辟一片存储空间，对擦除电流进行储存，在主控芯片中设置专门的擦除电流控制逻辑对擦除电流存储区进行访问控制，如图4所示。这种存储方式相当于将擦除电流合并进NAND主存储阵列，节省了硬件开销，但NAND主阵列本身有endurance（耐久性）问题、坏块问题，所以可靠性差，且影响主存储阵列的容量、进而对Garbage Collection本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路，其特征在于，包括主控芯片和电流检测电路；所述主控芯片与所述闪存阵列通信连接；所述电流检测电路接入所述闪存阵列的供电链路中，所述电流检测电路与所述主控芯片通信连接。2.如权利要求1所述的包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路，其特征在于，所述电流检测电路包括采样电阻和模数转换器；所述采样电阻串联接入所述闪存阵列的供电链路中，所述模数转换器连接所述采样电阻的两端，所述模数转换器还与所述主控芯片通信连接，所述模数转换器用于检测所述采样电阻两端的电压并将模拟电压信号转换为数字信号。3.如权利要求1所述的包含主控芯片的固态硬盘闪存阵列擦除电流检测电路，其特征在于，所述闪存阵列用于存储所述闪存阵列的擦除电流。4.如权利要求1所述的包含主控芯片的固态硬盘闪存阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢元禄，张君宇，呼红阳，刘璟，霍长兴，张坤，季兰龙，习凯，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：新型
国别省市：