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基于閃存的大容量存儲陣列

作者: 時間:2012-04-26 來源:網(wǎng)絡 收藏

摘要 、高速度、高密度、低功耗、低成本、高可靠性和靈活性一直是星上記錄設備信息技術的主要研究內(nèi)容和追求目標。文中研究并實現(xiàn)了一種NAND型Flash的高速固態(tài)系統(tǒng),成果為實際研制應用于星的器奠定了基礎,具體較好的指導和借鑒意義。
關鍵詞 記錄設備;數(shù)據(jù)存儲;大容量;NAND

NAND的高速大容量存儲,是作為高速大容量存儲原理樣機中200 MB速率存儲板的部分,而高速大容量存儲樣機,是針對星載大容量實時存儲需求而進行的前期演示研究。
高速大容量存儲原理樣機由高速接口、存儲控制、存儲及通信母板組成,如圖1所示。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/149176.htm

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存儲控制器是系統(tǒng)的核心,分為存儲控制一和存儲控制二,兩者都通過10/100 M以太網(wǎng)絡與上位機通信,接收上位機的指令。其中控制一接收指令后產(chǎn)生高速數(shù)據(jù)源,通過高速數(shù)據(jù)接口傳至控制二,在上位機的指令下從而完成高速數(shù)據(jù)緩沖、數(shù)據(jù)速率變換、存儲控制。存儲控制二將收到的上位機命令進行處理后轉發(fā)至存儲板,存儲板根據(jù)NFlash的特性進行編程存儲。
文中研究重點是基于Nand Flash的200 MB速率存儲板的設計與實現(xiàn)。電路設計和Verilog HDL程序,其編譯、調試、綜合、布線、配置和下載是在ISE 10.1開發(fā)平臺下完成的,功能與時序仿真在Modelsim 6.2b平臺下完成。
ISE是集成綜合環(huán)境的簡稱,它作為Xilinx FPGA/CPLD的綜合性集成設計平臺,可以完成整個FPGA/CPLD開發(fā)過程,其集成的在線邏輯分析儀ChipScopePro更是在硬件設計驗證方面起到了不可忽略的作用。

1 存儲芯片的介紹
1.1 Nand的選型
全球支持NAND技術的生產(chǎn)廠商主要有Samsurrg、Toshiba、Fujistu等,其中Samsung呈現(xiàn)出比較突出的技術優(yōu)勢:容量大、存取速度快、體積小、成本低、芯片間的兼容性好,便于升級和更新。由于本系統(tǒng)對高速和大容量的需求,故選用K9WBG08U1M型4GNAND閃存作為存儲陣列的存儲芯片。
1.2 三星K9WBG08U1M型NAND閃存
NFlash內(nèi)部包含了兩個獨立的K9KAG08UOM。其基本存儲結構按頁和塊劃分。K9KAG08UOM芯片每片共有8 192塊,每塊有64頁,共有8 192 ×64=512頁。每頁中有4 000+128 Byte的存儲單元,每片的容量約有4×512 kB=2 GB。因此,單片K9KAG08U1M的存儲容量為4GB。


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