本发明专利技术提出了一种内置数据自动传输功能的多模存储装置及控制方法，多模存储装置包括多模存储管理器、多模存储单元；多模存储管理器包括外部接口单元、中央控制单元和存储控制单元；中央控制单元包括地址解析、控制中心、数据传输模块；存储控制单元中有若干接口；多模存储单元包括至少一个非易失存储单元、至少一个易失存储单元，非易失存储单元和易失存储单元分别连接到存储控制单元中不同的接口上，非易失存储单元与易失存储单元在中央控制单元的地址解析中的地址范围不重叠。本发明专利技术存储装置内置控制系统，存储单元通过不同的地址映射进行分割，根据数据传输的地址自动解析，简化控制逻辑，减少管脚数量和封装体积，降低功耗。降低功耗。降低功耗。
【技术实现步骤摘要】
一种内置数据自动传输功能的多模存储装置及控制方法
[0001]本专利技术涉及存储控制芯片领域，能够兼容多种模式存储单元，并内置数据自动传输功能，适用于嵌入式系统的数据存储需求。
技术介绍
[0002]电子系统中与运算芯片配合的存储装置，提供信息存储功能。信息存储的物理机理有多种模式（类型），通常一种模式的存储装置封装成一颗芯片的形态进行使用，即通俗所称的存储芯片。按照停电后所存储的数据是否丢失，主要的存储装置可以分类为易失存储（例如SRAM、DRAM）和非易失存储（例如ROM、FLASH）。
[0003]由于信息技术和智能设备的飞速发展，嵌入式电子系统广泛应用于品种和数量越来越多、功能越来越强的电子产品。这些电子系统，普遍需要用于存放静态数据的非易失存储装置（例如FLASH）和用于存放动态数据的易失存储装置（例如DRAM）。目前这两类存储装置普遍是功能分离、各自独立运行，例如一个FLASH装置提供非易失存储功能，一个DRAM装置提供易失存储功能。各种类型存储装置内部，除了由规整的记忆体单元组成的数据存储阵列，还有额外的控制逻辑来完成地址译码、读写操作、实现特定接口协议等功能，以及与外部设备通讯的外部接口。多个独立的存储装置，其控制逻辑和外部接口是独立的，无法进行统一的优化和复用。
[0004]另外，使用多种模式存储装置的运算芯片，需要通过不同的电路接口分别与不同的存储装置进行物理连接，另外需要针对不同存储装置通过不同的协议执行不同的读写等操作。这导致运算芯片需要相当多数量的管脚连接各种存储装置，同时需要相当复杂的硬件电路和软件来使用各种存储装置，相应的运行开销和功耗也较高。
[0005]目前出现了对多模存储的集成，其中一种市场上有量产产品的实现方式，是采用多芯片封装（MCP: Multiple Chip Package）技术将多种存储晶粒（Die）封装在一个壳体里面，对外部呈现的形态是一颗多模存储芯片。参阅图1，该芯片中封装了FLASH和pSRAM两种类型的存储晶粒。该方案虽然从形式上实现了多模存储的集成，但依然存在多项不足：1.该方案中各种存储单元依然是功能分离、各自独立运行。例如图1，封装在一个壳体里的FLASH晶粒和pSRAM晶粒互相独立，两者的控制逻辑并没有集成、统一优化；2.各种存储单元依然需要各自的外部接口与外部设备通讯，这就导致了芯片的管脚数量较多，同时影响封装体积；3.各种存储单元之间不能进行通讯，所以各种存储单元之间无法直接进行数据传输，必须通过外部设备进行数据中转；4.在实际场景中对这两种存储单元的使用，FLASH在系统启动和关闭时被使用的强度较高，其它时段较小；而pSRAM则相反，在系统运行过程中较为频繁的被使用。这样的情形意味着对应不同存储单元的多套外部接口，在不同的时间被使用，而同时使用的机会很少，这就造成了外部接口和管脚被闲置的浪费。
[0006]另外还有其它集成多模存储的技术被提出。例如：中国专利CN101473438B提出了
一种具有单个接口的混合存储器设备和方法，在一个混合存储器设备内包含不同模式的存储器，如FLASH和SDRAM，该存储器设备的外部接口是采用其中某一种存储器的接口，顶层控制器确定接口上接收到的命令是针对哪一个存储器，继而将之传递给相应的存储器；存储设备内部不同的存储器是独立工作的，例如它们所需的控制器是独立的。中国专利CN107656700B提出了一种FLASH
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DRAM混合存储器模块，主要是为了将不同存储芯片集成在一个电子系统中，而不是将不同存储器件封装在一个芯片里，而且不同存储器件需要配备各自独立的控制器。美国专利US9524121B2提出的信息处理装置中的半导体存储装置，包含多模存储的目的和应用是在写入数据时将易失存储RAM作为非易失存储FLASH的缓存。以上的产品和技术中各个存储单元之间耦合程度低，基本各自独立工作，顶层逻辑主要功能是根据命令选择某一个存储单元执行相应的操作，例如没有采用统一的存储控制逻辑以便整体协调优化，且对不同存储单元的选择和数据传输的方式不灵活导致部分应用场景中数据传输效率低。
[0007]很多电子系统运行过程中，运算芯片主要是与易失存储装置进行通讯，而对非易失存储装置的访问时间比较特定且不频繁。很多应用中运算芯片对非易失存储装置的访问，主要是为了将数据从非易失存储装置搬移至易失存储装置，或者反向搬移。在数据搬移过程中，目前的方案都需要运算芯片进行数据中转，即：一个存储装置的数据先通过它和运算芯片之间的接口电路传输到运算芯片，再通过运算芯片和另外一个存储装置之间的接口电路，传输到相应的存储装置。这导致电子系统可观的功耗、运行开销等成本。大部分时间里运算芯片与不同存储体之间的多套接口电路不会同时被使用，多套独立的接口电路需要可观的管脚开销和功耗，而它们的带宽被严重的浪费。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的是解决现有产品和技术的上述问题，提供一种内置数据自动传输功能的多模存储装置及控制方法，能够优化多模存储装置的逻辑、减少管脚、降低功耗、同时能够提高数据传输效率；另一方面，对于存储装置的使用者，本专利技术可以降低使用存储装置所需的硬件和软件复杂度、减少连接存储装置的管脚、降低功耗和运行开销。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提出一种内置数据自动传输功能的多模存储装置，包括多模存储管理器、与多模存储管理器连接的多模存储单元；所述多模存储管理器包括外部接口单元、中央控制单元和存储控制单元；所述外部接口单元通过外部接口与外部设备通讯；所述中央控制单元包括地址解析、控制中心、数据传输模块，所述地址解析用以识别不同地址并将操作映射到多模存储单元中相应的存储单元；控制中心控制数据传输模块将外部设备和多模存储单元中一方的数据传输到另外一方或多方，实现数据源发出数据一次，可分发到多个数据目的地；所述存储控制单元中有若干接口；所述多模存储单元包括至少一个非易失存储单元、至少一个易失存储单元，所述非易失存储单元和易失存储单元分别连接到存储控制单元中不同的接口上，非易失存储单元与易失存储单元在中央控制单元的地址解析中的地址范围不重叠。
[0010]作为优选，所述外部接口包括主控外部接口和扩展外部接口；外部接口为xSPI协议接口或SD协议接口。xSPI协议接口采用JESD251协议接口。
[0011]作为优选，所述多模存储单元还包括至少一个扩展存储单元，所述扩展存储单元
连接到存储控制单元中不同于非易失存储单元和易失存储单元的接口上，扩展存储单元与非易失存储单元、易失存储单元在中央控制单元的地址解析中的地址范围均不重叠。
[0012]作为优选，所述非易失存储单元的数量为1～3个，易失存储单元的数量为1～3个，扩展存储单元的数量为0～3个或1～3个。
[0013]为实现上述目的，本专利技术还提出一种内置数据自动传输功能的多模存储控制方法，该方法涉及多模存储管理器、与多模存储管理器连接的多模存储单元，所述多模存储管理器包括外部接口单元、中央控制单元和存储控制单元，所述外部接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种内置数据自动传输功能的多模存储装置，其特征在于：包括多模存储管理器、与多模存储管理器连接的多模存储单元；所述多模存储管理器包括外部接口单元、中央控制单元和存储控制单元；所述外部接口单元通过外部接口与外部设备通讯；所述中央控制单元包括地址解析、控制中心、数据传输模块，所述地址解析用以识别不同地址并将操作映射到多模存储单元中相应的存储单元；控制中心控制数据传输模块将外部设备和多模存储单元中一方的数据传输到另外一方或多方，实现数据源发出数据一次，可分发到多个数据目的地；所述存储控制单元中有若干接口；所述多模存储单元包括至少一个非易失存储单元、至少一个易失存储单元，所述非易失存储单元和易失存储单元分别连接到存储控制单元中不同的接口上，非易失存储单元与易失存储单元在中央控制单元的地址解析中的地址范围不重叠。2.如权利要求1所述的一种内置数据自动传输功能的多模存储装置，其特征在于：所述外部接口包括主控外部接口和扩展外部接口；外部接口为xSPI协议接口或SD协议接口。3.如权利要求1所述的一种内置数据自动传输功能的多模存储装置，其特征在于：所述多模存储单元还包括至少一个扩展存储单元，所述扩展存储单元连接到存储控制单元中不同于非易失存储单元和易失存储单元的接口上，扩展存储单元与非易失存储单元、易失存储单元在中央控制单元的地址解析中的地址范围均不重叠。4.如权利要求3所述的一种内置数据自动传输功能的多模存储装置，其特征在于：所述非易失存储单元的数量为1～3个，易失存储单元的数量为1～3个，扩展存储单元的数量为0～3个。5.一种内置数据自动传输功能的多模存储控制方法，其特征在于：该方法涉及多模存储管理器、与多模存储管理器连接的多模存储单元，所述多模存储管理器包括外部接口单元、中央控制单元和存储控制单元，所述外部接口单元通过外部接口与外部设备通讯；所述中央控制单元包括地址解析、控制中心、数据传输模块，所述地址解析用以识别不同地址并将操作映射到多...
【专利技术属性】
技术研发人员：张于彬，吕少丽，徐晨曦，陈鸿藻，庾清清，关醒波，龚斌，
申请(专利权)人：杭州智灵瞳人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：
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