專利名稱：一種數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體存儲領(lǐng)域，尤其涉及一種提高閃存固態(tài)盤的可靠性的閃存
O
背景技術(shù)：
閃存芯片由多個塊存儲單元組成，而每個塊存儲單元由多個頁存儲單元組成。閃存芯片的擦除以閃存塊為單元，而讀寫則以閃存頁為單元。每個閃存塊單元只有有限的擦除和寫入的次數(shù)，這次數(shù)基本上決定了閃存盤的壽命。所以，一個閃存系統(tǒng)通常采用一種均衡算法，致使閃存芯片內(nèi)的所有閃存塊具有大約一致的擦除和寫入次數(shù)，以避免過分擦除和寫入部分閃存塊，從而達(dá)到延長閃存盤壽命的目的。閃存單元在使用之前，必須先擦除。 閃存單元擦除之后，是全” 1”狀態(tài)，當(dāng)寫入閃存頁的數(shù)據(jù)中，” 1”的數(shù)量較多時，對閃存的磨損較小，有助于閃存盤壽命的延長；反之，當(dāng)寫入閃存頁的數(shù)據(jù)中，” 0”的數(shù)量較多時，對閃存的磨損較大，會縮短閃存盤壽命。主機(jī)通常通過512字節(jié)對齊的邏輯地址(LBA)來訪問閃存盤，每次讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)量是512字節(jié)的整數(shù)倍；閃存讀寫則以閃存頁為單元，每次讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)量通常是2048、4096或8192字節(jié)。數(shù)據(jù)中間常存在一些多余成分，既冗余度。如在一份計算機(jī)文件中，某些符號會重復(fù)出現(xiàn)、某些符號比其他符號出現(xiàn)得更頻繁、某些字符總是在各數(shù)據(jù)塊中可預(yù)見的位置上出現(xiàn)等，這些冗余部分便可在數(shù)據(jù)編碼中除去或減少。因此，利用數(shù)據(jù)此種特性對閃存盤的可靠性進(jìn)行改進(jìn)成為現(xiàn)有技術(shù)中值得解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤，能使得基于閃存的固態(tài)盤的可靠性及壽命得到提高。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了如下技術(shù)方案一種數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤， 包括閃存芯片、閃存控制器及主機(jī)端控制器，所述主機(jī)端控制器連接主機(jī)，其中所述主機(jī)端控制器與閃存控制器之間設(shè)置有數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮編碼器。作為本實用新型所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤的一種優(yōu)選方案，其中與解壓縮編碼器采用RLC游程編碼算法編碼器。作為本實用新型所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤的一種優(yōu)選方案，其中與解壓縮編碼器采用LZ77算法編碼器。作為本實用新型所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤的一種優(yōu)選方案，其中與解壓縮編碼器采用LZW算法編碼器。作為本實用新型所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤的一種優(yōu)選方案，其中與解壓縮編碼器的數(shù)據(jù)壓縮單元為閃存頁。采用了本實用新型所述閃存盤，由于其設(shè)置了數(shù)據(jù)壓縮及解壓縮編碼器。對寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行了無損壓縮，減少了需寫入的數(shù)據(jù)量，進(jìn)而減少每次寫入時對閃存的磨損，以提高閃存盤可擦寫的次數(shù)，從而延長閃存盤的壽命。本實用新型中所采用的編碼器也是可以
壓縮多種的，另一方面本實用新型也不會增加大量的制造成本。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。圖2為數(shù)據(jù)壓縮前的示意圖。圖3為數(shù)據(jù)壓縮后，部分?jǐn)?shù)據(jù)寫入的示意圖。圖4為數(shù)據(jù)壓縮后，整頁數(shù)據(jù)寫入的示意圖。圖5為本實用新型的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型所述數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤作進(jìn)一步詳細(xì)說明。閃存單元在使用之前，必須先擦除。閃存單元擦除之后，是全” 1”狀態(tài)。將寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行無損(lossless)壓縮，可選用采用任何無損壓縮算法的編碼器，例如，采用RLC 游程編碼算法的編碼器或LZ77算法編碼器或LZW算法編碼器?？梢栽谥鳈C(jī)端控制器與閃存控制器之間設(shè)置一個數(shù)據(jù)壓縮及解壓縮編碼器，如圖1和圖5所示。由于冗余度壓縮是一個可逆過程，因此叫做無損(lossless)壓縮，或稱保持型編碼。取決于不同的數(shù)據(jù)源， 無損(lossless)壓縮可實現(xiàn)90%到10%不等的壓縮比。RLC游程編碼算法即RLC :Run LengthCoding，是圖像壓縮基本算法，它對于有較多灰度相同的圖像具有較高的壓縮比， RLC的原理簡單，計算效率高。LZ77算法是無損壓縮算法中的一種，采用詞典編碼思想，在詞典中查找最大匹配字符串來實現(xiàn)壓縮，具有快速解壓縮和內(nèi)存消耗小的特點(diǎn)而被廣泛采用。LZW就是通過建立一個字符串表，用較短的代碼來表示較長的字符串來實現(xiàn)壓縮.。LZW 壓縮算法是Unisys的專利，有效期到2003年。由于閃存以頁為單元進(jìn)行讀寫，數(shù)據(jù)壓縮單元也可以頁為單元。閃存頁的數(shù)據(jù)壓縮比通常小于1。然而，由于無損壓縮算法的選取，在極端情況下，壓縮比可能會大于1。在此情況下，可選擇不壓縮此閃存頁，在閃存的冗員區(qū)可存儲一個非壓縮標(biāo)志，以識別該頁是否經(jīng)過壓縮。對閃存頁數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后，可選用兩種寫入方式。一種是部分?jǐn)?shù)據(jù)寫入方式，即寫入少于整頁的數(shù)據(jù)；另一種是整頁數(shù)據(jù)寫入，即用“1”將數(shù)據(jù)補(bǔ)齊至整頁，再寫入。部分?jǐn)?shù)據(jù)寫入方式可以參考圖2與圖3，整頁數(shù)據(jù)寫入方式可以參考圖2與圖4。圖2中邏輯地址 512字節(jié)/單位，閃存頁4096字節(jié)/頁。圖3中閃存頁4096字節(jié)/頁。圖4中閃存頁 4096字節(jié)/頁。讀取閃存頁數(shù)據(jù)時，可根據(jù)冗員區(qū)的非壓縮標(biāo)志，以對閃存頁數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮。當(dāng)主機(jī)寫入的數(shù)據(jù)不是整頁時，需要將原始頁數(shù)據(jù)讀出并解壓縮，用新寫入的數(shù)據(jù)覆蓋舊數(shù)據(jù)，然后重現(xiàn)進(jìn)行壓縮編碼并寫入。當(dāng)主機(jī)需讀出的數(shù)據(jù)不是整頁時，需要將整頁數(shù)據(jù)讀出并解壓縮，然后從整頁中抽取主機(jī)需要的數(shù)據(jù)。應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍， 其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤，包括閃存芯片、閃存控制器及主機(jī)端控制器，所述主機(jī)端控制器連接主機(jī)，其特征在于所述主機(jī)端控制器與閃存控制器之間設(shè)置有數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮編碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤，其特征在于所述數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮編碼器采用RLC游程編碼算法編碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤，其特征在于所述數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮編碼器采用LZ77算法編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤，其特征在于所述數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮編碼器采用LZW算法編碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤，其特征在于所述數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮編碼器的數(shù)據(jù)壓縮單元為閃存頁。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)據(jù)壓縮型閃存盤，包括閃存芯片、閃存控制器及主機(jī)端控制器，所述主機(jī)端控制器連接主機(jī)，其特征在于所述主機(jī)端控制器與閃存控制器之間設(shè)置有數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮編碼器。采用了本實用新型所述閃存盤，由于其設(shè)置了數(shù)據(jù)壓縮及解壓縮編碼器。對寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行了無損壓縮，減少了需寫入的數(shù)據(jù)量，進(jìn)而減少每次寫入時對閃存的磨損，以提高閃存盤可擦寫的次數(shù)，從而延長閃存盤的壽命。
文檔編號H03M7/30GK202003684SQ20102057930
公開日2011年10月5日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者莊志青, 黃明 申請人:蘇州亮智科技有限公司