【摘要】： 固態(tài)硬盤(Solid State Disk或Solid State Drive),也稱作電子硬盤或者固態(tài)電子盤,是由控制單元和固態(tài)存儲單元(DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤。固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同,在產品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。由于固態(tài)硬盤沒有普通硬盤的旋轉介質,因而抗震性極佳。其芯片的工作溫度范圍很寬(-40~85攝氏度)。目前廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網絡監(jiān)控、網絡終端、電力、醫(yī)療、航空等、導航設備等領域。目前由于成本較高,正在逐漸普及到DIY市場。 文中對如何設計、實現(xiàn)SSD進行了分析,對SSD的整體框架、Flash管理模塊、初始化模塊、Cache管理模塊做了詳細分析。 SSD硬件主要由五個部分組成:接口芯片、FPGA、CPU、SDRAM、FLASH。SSD軟件大致分為這樣幾個模塊: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)運行提供全局參數(shù),準備必備的數(shù)據,所有需要保存的數(shù)據都是存放在Flash中,系統(tǒng)運行時從Flash中讀入,初始化模塊是對系統(tǒng)運行時初始化,運行時初始化在系統(tǒng)運行開始時將Flash中的參數(shù)信息讀出,組織內存中的數(shù)據。要了解運行時初始化,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,以及各個參數(shù)存放的詳細說明。 Cache管理模塊的主要功能是采用速度快的SDRAM來管理Flash陣列中的數(shù)據,提高SSD響應主機命令的速度,實現(xiàn)數(shù)據的快速讀寫操作,以及維護Cache中的數(shù)據與Flash陣列中的數(shù)據的一致性等。CACHE節(jié)點有三種狀態(tài):讀、寫與FLUSH。 硬件結構由ATA接口,控制器與Flash芯片陣列組成。ATA接口負責數(shù)據,命令的收發(fā),協(xié)議的轉換,其管理模塊處理來自主機的ATA命令,解析并對相關寄存器賦值,供CPU處理器解讀�？刂破饕詳�(shù)據控制器為中心,連接各個模塊。CPU解讀ATA協(xié)議后調用相關的管理模塊進行數(shù)據處理。 最后,本文對固態(tài)硬盤的測試項目進行了分析,說明了固態(tài)硬盤的測試環(huán)境和工具,并從性能測試和可靠性測試方面對SSD進行了全面的測試,能有效指導固態(tài)硬盤測試工作的開展。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TP333.35

【引證文獻】

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1 賴海生;用于固態(tài)硬盤的DDR2控制器設計[D];華中科技大學;2011年

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本文編號：2676600