【摘要】： 固態(tài)硬盤(pán)(Solid State Disk或Solid State Drive),也稱作電子硬盤(pán)或者固態(tài)電子盤(pán),是由控制單元和固態(tài)存儲(chǔ)單元(DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤(pán)。固態(tài)硬盤(pán)的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤(pán)的相同,在產(chǎn)品外形和尺寸上也與普通硬盤(pán)一致。由于固態(tài)硬盤(pán)沒(méi)有普通硬盤(pán)的旋轉(zhuǎn)介質(zhì),因而抗震性極佳。其芯片的工作溫度范圍很寬(-40~85攝氏度)。目前廣泛應(yīng)用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)終端、電力、醫(yī)療、航空等、導(dǎo)航設(shè)備等領(lǐng)域。目前由于成本較高,正在逐漸普及到DIY市場(chǎng)。 文中對(duì)如何設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)SSD進(jìn)行了分析,對(duì)SSD的整體框架、Flash管理模塊、初始化模塊、Cache管理模塊做了詳細(xì)分析。 SSD硬件主要由五個(gè)部分組成:接口芯片、FPGA、CPU、SDRAM、FLASH。SSD軟件大致分為這樣幾個(gè)模塊:接口模塊、Cache管理模塊、異常處理模塊、Flash管理模塊、初始化模塊、重建模塊、掉電模塊、交換塊管理模塊、損耗均衡模塊等。 初始化模塊為系統(tǒng)運(yùn)行提供全局參數(shù),準(zhǔn)備必備的數(shù)據(jù),所有需要保存的數(shù)據(jù)都是存放在Flash中,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)從Flash中讀入,初始化模塊是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)初始化,運(yùn)行時(shí)初始化在系統(tǒng)運(yùn)行開(kāi)始時(shí)將Flash中的參數(shù)信息讀出,組織內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。要了解運(yùn)行時(shí)初始化,首先需要了解出廠信息分布,全局參數(shù)在Flash中的分布情況及存放具體的位置,以及各個(gè)參數(shù)存放的詳細(xì)說(shuō)明。 Cache管理模塊的主要功能是采用速度快的SDRAM來(lái)管理Flash陣列中的數(shù)據(jù),提高SSD響應(yīng)主機(jī)命令的速度,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀寫(xiě)操作,以及維護(hù)Cache中的數(shù)據(jù)與Flash陣列中的數(shù)據(jù)的一致性等。CACHE節(jié)點(diǎn)有三種狀態(tài):讀、寫(xiě)與FLUSH。 硬件結(jié)構(gòu)由ATA接口,控制器與Flash芯片陣列組成。ATA接口負(fù)責(zé)數(shù)據(jù),命令的收發(fā),協(xié)議的轉(zhuǎn)換,其管理模塊處理來(lái)自主機(jī)的ATA命令,解析并對(duì)相關(guān)寄存器賦值,供CPU處理器解讀�？刂破饕詳�(shù)據(jù)控制器為中心,連接各個(gè)模塊。CPU解讀ATA協(xié)議后調(diào)用相關(guān)的管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 最后,本文對(duì)固態(tài)硬盤(pán)的測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行了分析,說(shuō)明了固態(tài)硬盤(pán)的測(cè)試環(huán)境和工具,并從性能測(cè)試和可靠性測(cè)試方面對(duì)SSD進(jìn)行了全面的測(cè)試,能有效指導(dǎo)固態(tài)硬盤(pán)測(cè)試工作的開(kāi)展。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP333.35

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 賴海生;用于固態(tài)硬盤(pán)的DDR2控制器設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2676600