專利名稱：固態(tài)硬盤及基于固態(tài)硬盤的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)硬盤及基于固態(tài)硬盤的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
系統(tǒng)啟動(dòng)速度是衡量系統(tǒng)性能的ー個(gè)重要指標(biāo)參數(shù)，啟動(dòng)速度的提升，可以全面提高用戶體驗(yàn)。系統(tǒng)的啟動(dòng)過程，就是不斷從硬盤讀取數(shù)據(jù)到內(nèi)存運(yùn)行，如果提高數(shù)據(jù)讀取的速率，那么就會(huì)節(jié)省系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間。在傳統(tǒng)機(jī)械硬盤上，數(shù)據(jù)的讀取速率受限于機(jī)械磁頭，數(shù)據(jù)通過磁頭的旋轉(zhuǎn)獲取。如果啟動(dòng)數(shù)據(jù)隨機(jī)分布在磁盤上，磁頭就會(huì)隨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的啟動(dòng)速率，如果把啟 動(dòng)數(shù)據(jù)順序存儲(chǔ)在磁盤上，磁頭就會(huì)按照一定順序轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以大大提升數(shù)據(jù)讀取速度。但是，此方法在固態(tài)硬盤上使用，基本不能改善系統(tǒng)啟動(dòng)速度。原因如下固態(tài)硬盤沒有機(jī)械磁頭裝置，而是通過多通道并行從存儲(chǔ)介質(zhì)上獲取數(shù)據(jù)，緩存到DRAM，然后通過SATA或其他接ロ傳輸?shù)街鳈C(jī)，可參見圖I所示的固態(tài)硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)讀取原理與機(jī)械硬盤數(shù)據(jù)讀取原理完全不同。因此，順序存儲(chǔ)啟動(dòng)數(shù)據(jù)的方法，不適用固態(tài)硬盤，固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)讀取速率有待提高。綜上可知，現(xiàn)有的固態(tài)硬盤的數(shù)據(jù)讀取方法，在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改迸。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種固態(tài)硬盤及基于固態(tài)硬盤的系統(tǒng)，其可以大大提高數(shù)據(jù)的讀取速率，減少系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供ー種固態(tài)硬盤，連接于主機(jī)構(gòu)成固態(tài)硬盤系統(tǒng)，所述固態(tài)硬盤具有用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的Flash介質(zhì)和DRAM緩存，所述Flash介質(zhì)具有多個(gè)通道，所述固態(tài)硬盤包括用于在所述系統(tǒng)第一次啟動(dòng)時(shí)，記錄所述主機(jī)從所述固態(tài)硬盤讀取的啟動(dòng)數(shù)據(jù)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊；用于在所述系統(tǒng)啟動(dòng)后，接收預(yù)讀取命令，在所述固態(tài)硬盤的空閑時(shí)間將所述Flash介質(zhì)內(nèi)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送到所述DRAM緩存的預(yù)讀取模塊。根據(jù)本實(shí)用新型的固態(tài)硬盤，所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊包括用于接收啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理開始指令，開始記錄所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)的邏輯頁地址，或者接收啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理停止指令，停止記錄所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)的邏輯頁地址的啟動(dòng)數(shù)據(jù)記錄子模塊。根據(jù)本實(shí)用新型的固態(tài)硬盤，所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊還包括用于將所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)按啟動(dòng)順序均勻的排列于所述Flash介質(zhì)的每個(gè)通道的排列子模塊。本實(shí)用新型還相應(yīng)的提供ー種包括如上所述固態(tài)硬盤的系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過設(shè)置啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊在固態(tài)硬盤系統(tǒng)第一次啟動(dòng)時(shí)記錄需要啟動(dòng)的硬盤數(shù)據(jù)，同時(shí)設(shè)置預(yù)讀取模塊，使固態(tài)硬盤在系統(tǒng)在下一次啟動(dòng)時(shí)可接收預(yù)讀取命令，在固態(tài)硬盤的空閑時(shí)間將其Flash介質(zhì)內(nèi)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送到DRAM緩存。借此充分利用固態(tài)硬盤的空閑時(shí)間提高數(shù)據(jù)讀取速率。更好的，固態(tài)硬盤還可以預(yù)先將啟動(dòng)數(shù)據(jù)均勻排列于其Flash介質(zhì)的各個(gè)通道上，借此進(jìn)ー步提高預(yù)讀取的效率，減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間。

圖I是現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)硬盤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的基于固態(tài)硬盤系統(tǒng)的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A是現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)硬盤的工作狀態(tài)示意圖；圖4B是本實(shí)用新型的固態(tài)硬盤的工作狀態(tài)示意圖；圖5A是現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)硬盤Flash通道示意圖；圖5B是本實(shí)用新型的固態(tài)硬盤的Flash通道示意圖；圖6是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的系統(tǒng)啟動(dòng)方法流程圖；圖7是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理流程圖；圖8是本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的預(yù)讀取的流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。參見圖2，本實(shí)用新型提供了ー種固態(tài)硬盤10，其與主機(jī)20連接構(gòu)成固態(tài)硬盤系統(tǒng)100。固態(tài)硬盤10具有用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的Flash介質(zhì)11和DRAM緩存12，且Flash介質(zhì)具有多個(gè)用于傳送數(shù)據(jù)的通道。該實(shí)施例中，固態(tài)硬盤10還包括啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊13，用于在系統(tǒng)100第一次啟動(dòng)時(shí)，記錄主機(jī)20從所述固態(tài)硬盤10讀取的啟動(dòng)數(shù)據(jù)。結(jié)合圖3，該啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊13包括一啟動(dòng)數(shù)據(jù)記錄子模塊131，當(dāng)系統(tǒng)100上電啟動(dòng)，固態(tài)硬盤10開始初始化，初始化結(jié)束后，由于BIOS還沒有掃描到固態(tài)硬盤10，其處于空閑狀態(tài)，如圖4A所示，當(dāng)系統(tǒng)100啟動(dòng)進(jìn)入硬盤引導(dǎo)階段，主機(jī)20開始從固態(tài)硬盤10讀取啟動(dòng)數(shù)據(jù)，同吋，記錄子模塊131接收啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理開始指令，并開始記錄啟動(dòng)數(shù)據(jù)的LPA (Logical Page Address,邏輯頁地址)，當(dāng)主機(jī)20讀取完啟動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí),記錄子模塊131接收啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理停止指令，并停止記錄啟動(dòng)數(shù)據(jù)的LPA，優(yōu)選的，啟動(dòng)數(shù)據(jù)的LPA與Flash介質(zhì)11上的物理地址——對應(yīng)。預(yù)讀取模塊14，用于在系統(tǒng)100啟動(dòng)后，接收來自主機(jī)10的預(yù)讀取命令，并在所述固態(tài)硬盤10的空閑時(shí)間將Flash介質(zhì)11內(nèi)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送到DRAM緩存12。前文已說明，系統(tǒng)100啟動(dòng)后，主機(jī)10開始從硬盤20的DRAM緩存12讀取數(shù)據(jù)，且固態(tài)硬盤10在初始化完成后有段空閑時(shí)間，此時(shí)預(yù)讀取模塊14接收預(yù)讀取命令，按照系統(tǒng)100啟動(dòng)數(shù)據(jù)的先后順序，即順序查詢被記錄邏輯頁地址LPA，提前從Flash介質(zhì)11讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)到DRAM緩存12。結(jié)合圖4B，更進(jìn)一歩的，主機(jī)20從DRAM緩存12讀取數(shù)據(jù)到再次從DRAM緩存12讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間也是固態(tài)硬盤10的空閑時(shí)間，這一段時(shí)間內(nèi)，預(yù)讀取模塊14循環(huán)執(zhí)行上述操作，即將從Flash介質(zhì)11讀取部分啟動(dòng)數(shù)據(jù)到DRAM緩存12。系統(tǒng)100啟動(dòng)時(shí)，主機(jī)20從DRAM緩存讀取啟動(dòng)數(shù)據(jù)，預(yù)讀取模塊14循環(huán)將Flash介質(zhì)11上儲(chǔ)存的啟動(dòng)數(shù)據(jù)讀取到DRAM緩存12，借此提高數(shù)據(jù)讀取速率，減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間。更好的是，本實(shí)用新型的實(shí)施例中，啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊13還包括一排列子模塊132，用于將所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)按啟動(dòng)順序均勻的排列于所述Flash介質(zhì)11的每個(gè)通道內(nèi)。需要說明的是現(xiàn)有技術(shù)的Flash介質(zhì)的通道數(shù)據(jù)排列無規(guī)律，如圖5A所示，這樣會(huì)大大影響預(yù)讀取速度。本實(shí)用新型將啟動(dòng)數(shù)據(jù)按啟動(dòng)順序盡可能的均勻排列于Flash介質(zhì)11的各個(gè)通道，進(jìn)而提高預(yù)讀取的效率，借此進(jìn)ー步減少系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間。圖6是本實(shí)用新型一實(shí)施例的基于固態(tài)硬盤的系統(tǒng)啟動(dòng)方法流程圖，其通過如圖2或圖3所示的系統(tǒng)100實(shí)現(xiàn)，該方法包括步驟S601，系統(tǒng)100第一次啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊13記錄主機(jī)20從固態(tài)硬盤10讀取的啟動(dòng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)100的啟動(dòng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于固態(tài)硬盤10的Flash介質(zhì)11內(nèi)，且每個(gè) 數(shù)據(jù)具有ー個(gè)LPA，其對應(yīng)于Flash介質(zhì)11的物理地址，系統(tǒng)100啟動(dòng)時(shí)，記錄子模塊131也同時(shí)工作開始記錄啟動(dòng)數(shù)據(jù)的LPA，直至啟動(dòng)數(shù)據(jù)讀取結(jié)束。步驟S602，系統(tǒng)100啟動(dòng)后，預(yù)讀取模塊14接收預(yù)讀取命令，并在固態(tài)硬盤10的空閑時(shí)間將Flash介質(zhì)11內(nèi)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送到DRAM緩存12。本實(shí)用新型的實(shí)施例中，固態(tài)硬盤10的空閑時(shí)間包括固態(tài)硬盤10上電初始化后的空閑時(shí)間，以及主機(jī)20從DRAM緩存12讀取數(shù)據(jù)到主機(jī)20再次從DRAM緩存12讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間。圖7是本實(shí)用新型一實(shí)施例的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理的流程圖，其包括步驟S701，系統(tǒng)100上電啟動(dòng)，固態(tài)硬盤10開始初始化。當(dāng)固態(tài)硬盤10完成初始化后，由于BIOS還沒有掃描到固態(tài)硬盤10，其處于空閑狀態(tài)。步驟S702，系統(tǒng)100啟動(dòng)進(jìn)入硬盤引導(dǎo)階段，開始準(zhǔn)備訪問固態(tài)硬盤10。步驟S703，固態(tài)硬盤10接收到由主機(jī)20發(fā)送的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理開始指令，記錄子模塊131記錄從此刻起主機(jī)20訪問固態(tài)硬盤10所需要的啟動(dòng)數(shù)據(jù)，也就是記錄固態(tài)硬盤10的邏輯頁地址LPA，該邏輯頁地址與Flash介質(zhì)物理頁地址——對應(yīng)。步驟S704，系統(tǒng)100啟動(dòng)完成，固態(tài)硬盤10接收到由主機(jī)20發(fā)送的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理停止指令，記錄子模塊停止記錄邏輯頁地址LPA。步驟S705，排列子模塊132將記錄啟動(dòng)數(shù)據(jù)按啟動(dòng)順序均勻的排列于Flash介質(zhì)11的每個(gè)通道上。圖8是本實(shí)用新型一實(shí)施例的預(yù)讀取的流程圖，其包括步驟S801，系統(tǒng)100上電啟動(dòng)，固態(tài)硬盤10開始初始化。當(dāng)固態(tài)硬盤10完成初始化后，由于BIOS還沒有掃描到固態(tài)硬盤10，其處于空閑狀態(tài)。步驟S802，預(yù)讀取模塊14接收預(yù)讀取指令，將Flash介質(zhì)11中的啟動(dòng)數(shù)據(jù)讀取至DRAM緩存12中。步驟S803，系統(tǒng)100進(jìn)入硬盤引導(dǎo)階段，主機(jī)20從DRAM緩存12中讀取啟動(dòng)數(shù)據(jù)。步驟S804，當(dāng)主機(jī)20開始讀取DRAM緩存12的數(shù)據(jù)時(shí)，預(yù)讀取模塊14從Flash介質(zhì)11讀取部分系統(tǒng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)到DRAM緩存，直至啟動(dòng)數(shù)據(jù)讀取完畢。綜上所述，本實(shí)用新型通過設(shè)置啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊在固態(tài)硬盤系統(tǒng)第一次啟動(dòng)時(shí)記錄需要啟動(dòng)的硬盤數(shù)據(jù)，同時(shí)設(shè)置預(yù)讀取模塊，使固態(tài)硬盤在系統(tǒng)在下一次啟動(dòng)時(shí)可接收預(yù)讀取命令，在固態(tài)硬盤的空閑時(shí)間將其Flash介質(zhì)內(nèi)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送到DRAM緩存。借此充分利用固態(tài)硬盤的空閑時(shí)間提高數(shù)據(jù)讀取速率。更好的，固態(tài)硬盤還可以預(yù)先將啟動(dòng)數(shù)據(jù)均勻排列于其Flash介質(zhì)的各個(gè)通道上，借此進(jìn)ー步提高預(yù)讀取的效率，減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間。 當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種固態(tài)硬盤，連接于主機(jī)構(gòu)成固態(tài)硬盤系統(tǒng)，所述固態(tài)硬盤具有用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的Flash介質(zhì)和DRAM緩存，所述Flash介質(zhì)具有多個(gè)通道，其特征在于，所述固態(tài)硬盤包括 用于在所述系統(tǒng)第一次啟動(dòng)時(shí)，記錄所述主機(jī)從所述固態(tài)硬盤讀取的啟動(dòng)數(shù)據(jù)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊； 用于在所述系統(tǒng)啟動(dòng)后，接收預(yù)讀取命令，在所述固態(tài)硬盤的空閑時(shí)間將所述Flash介質(zhì)內(nèi)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送到所述DRAM緩存的預(yù)讀取模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固態(tài)硬盤，其特征在于，所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊包括用于接收啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理開始指令，開始記錄所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)的邏輯頁地址，或者接收啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理停止指令，停止記錄所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)的邏輯頁地址的啟動(dòng)數(shù)據(jù)記錄子模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固態(tài)硬盤，其特征在于，所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊還包括用于將所述啟動(dòng)數(shù)據(jù)按啟動(dòng)順序均勻的排列于所述Flash介質(zhì)的每個(gè)通道的排列子模塊。
4.一種包括如權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述固態(tài)硬盤的系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型適用于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種固態(tài)硬盤，連接于主機(jī)構(gòu)成固態(tài)硬盤系統(tǒng)，所述固態(tài)硬盤具有用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的Flash介質(zhì)和DRAM緩存，所述Flash介質(zhì)具有多個(gè)通道，其特征在于，所述固態(tài)硬盤包括用于在所述系統(tǒng)第一次啟動(dòng)時(shí)，記錄所述主機(jī)從所述固態(tài)硬盤讀取的啟動(dòng)數(shù)據(jù)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)處理模塊；用于在所述系統(tǒng)啟動(dòng)后，接收預(yù)讀取命令，在所述固態(tài)硬盤的空閑時(shí)間將所述Flash介質(zhì)內(nèi)的啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳送到所述DRAM緩存的預(yù)讀取模塊。借此，本實(shí)用新型可以大大提高數(shù)據(jù)的讀取速率，從而減少系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間。
文檔編號G11C7/22GK202454283SQ20112056563
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者吳仕雄, 廖東方, 張劉松, 曹少坤 申請人:記憶科技(深圳)有限公司