多通道Flash控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及嵌入式計算機系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道Flash控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]計算機技術(shù)的高速發(fā)展，存儲系統(tǒng)容量從過去的幾KB存儲空間，到現(xiàn)在的TB乃至不久的將來要達到的PB存儲空間，其數(shù)據(jù)存取的能力在飛速擴展。存儲容量的提升需要與之相匹配的存取速度來滿足實際應(yīng)用需求，否則無論是存儲或是讀取大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)都將耗費大量時間，因此需要實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)存儲設(shè)計方法。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種多通道Flash控制器，采用基于FPGA的多通道控制Flash控制器技術(shù)，可以提高讀寫速度，同時便于移植和擴展。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:多通道Flash控制器，其特征在于:所述Flash控制器設(shè)置在FPGA邏輯控制芯片內(nèi)，所述Flash控制器內(nèi)設(shè)置多個通道，所述多個通道之間相互獨立設(shè)置。
[0005]上述通道是四個。
[0006]上述多個通道分別——對應(yīng)連接一組Flash芯片。
[0007]本實用新型的優(yōu)點是:
[0008]I)對外接口簡單，標(biāo)準(zhǔn)的RAM操作接口，使得該控制器可以應(yīng)用于不同的總線接口中，具有良好的兼容性；
[0009]2)硬件邏輯實現(xiàn)的Flash控制器可擴展性好，可以根據(jù)系統(tǒng)要求重復(fù)調(diào)用，靈活擴展成多個通道Flash控制器組合，這些通道可以并行工作，使得系統(tǒng)的吞吐能力大幅提升，存儲速率滿足存儲系統(tǒng)越來越高的帶寬需求。
[0010]3)采用多通道讀寫實現(xiàn)對存儲陣列的并行操作，可以將讀寫速度提高到接近4倍，同時這種獨立的控制可以方便的擴展，可以實現(xiàn)更高的并行度，從而獲得更高的存儲速度。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本實用新型的多通道并行操作示意圖；
【具體實施方式】
[0014]本實用新型提出了一種多通道Flash控制器，F(xiàn)lash控制器2設(shè)置在FPGA邏輯控制芯片I內(nèi)，F(xiàn)lash控制器2內(nèi)設(shè)置多個通道3，通道3之間相互獨立設(shè)置。通道3分別一一對應(yīng)連接一組Flash芯片。
[0015]下面以具體設(shè)計為例對本實用新型做進一步詳細說明:
[0016]I)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):系統(tǒng)采用PowerPC8640作為主處理器，需要在系統(tǒng)的PCIe接口上掛接256GB大容量存儲單元。大容量存儲單元主要由PCIe接口 5，F(xiàn)PGA邏輯控制芯片I，NANDFlash芯片組4組成；按功能可以劃分為:控制單元和存儲區(qū)單元兩部分。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，整個大容量存儲單元通過由FPGA邏輯控制芯片I實現(xiàn)的PCIe接口 5與CPU模塊進行通信。
[0017]2)控制邏輯結(jié)構(gòu):大容量存儲模塊上的PCIe接口 5采用Xilinx提供的PCIe核實現(xiàn)，與Flash控制器2在同一片F(xiàn)PGA邏輯控制芯片I內(nèi)部實現(xiàn)，F(xiàn)PGA邏輯控制芯片I內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，在FPGA邏輯控制芯片I內(nèi)部的Flash控制器2分為四個通道3，每個通道有自己的雙口存儲器6，每個通道控制I組Flash芯片，雙口存儲器6的A端口連接PCIeCore的Local Bus，B端口連接Flash控制器2，每個通道的Flash控制器2完成對各組Flash的讀寫操作。
[0018]參見圖3，采用四通道并行操作，可以提高存儲速率，以寫操作為例，可以看出每個通道的寫操作可以和其他通道對Flash的操作并行起來。
[0019]多通道Flash控制器采用硬件邏輯實現(xiàn)，完成對flash的各種基本操作。如果采用軟件完成NAND Flash的讀寫操作，效率很低，因此采用FPGA作為NAND Flash控制器，可以在極少的軟件操作下獨立的完成NAND Flash的各種操作，從而降低系統(tǒng)對Flash操作的軟件開銷，標(biāo)準(zhǔn)的操作時序不受上層應(yīng)用的改變而受影響。采用多通道并發(fā)讀寫多片F(xiàn)lash，每個通道使用獨立的雙口存儲器作為數(shù)據(jù)交換窗口，大幅提高存儲速度。
【主權(quán)項】
1.多通道Flash控制器，其特征在于:所述Flash控制器設(shè)置在FPGA邏輯控制芯片內(nèi)，所述Flash控制器內(nèi)設(shè)置多個通道，所述多個通道之間相互獨立設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道Flash控制器，其特征在于:所述通道是四個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道Flash控制器，其特征在于:多個通道分別一一對應(yīng)連接一組Flash芯片。
【專利摘要】本實用新型提出了一種多通道Flash控制器，F(xiàn)lash控制器設(shè)置在FPGA邏輯控制芯片內(nèi)，F(xiàn)lash控制器內(nèi)設(shè)置多個通道，多個通道之間相互獨立設(shè)置。本實用新型的多通道Flash控制器，采用基于FPGA的多通道控制Flash控制器技術(shù)，可以提高讀寫速度，同時便于移植和擴展。
【IPC分類】G06F3-06, G06F13-16
【公開號】CN204270293
【申請?zhí)枴緾N201420771613
【發(fā)明人】張銳, 韓強, 鄒晨, 曹彥榮, 陳穎圖
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司第六三一研究所
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月5日