CN103632701A - 移动存储器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动存储器，包括USB接口和主存储器，还包括缓冲存储器、数据存储器和控制器，所述缓冲存储器一端与USB接口相连，另一端与控制器相连，控制器的第二接口与主存储器相连，控制器的第三接口与数据存储器相连；所述缓冲存储器用于缓冲USB接口传来的数据；所述程序存储器用于存放控制程序并在移动存储器接入用户电脑后自动安装控制程序；所述控制器用于多芯片读写控制和数据压缩解压。本发明的移动存储器，在不显著增加制造成本的前提下，能大幅提高文件传输速度。

Description

移动存储器

 

技术领域

本发明属于微型高容量便携式移动存储设备技术领域，特别是一种可以快速存储的移动存储器。

背景技术

当今网络端数据量越来越大，用户为了追求更好的体验，视频娱乐文件日益庞大。一部1080p的电影，大型3D游戏往往要有几十G的存储容量。英特尔为首的几家公司为了加速数据传输，研发了USB3.0接口。USB接口的最高理论传输速度为5.0Gbps，即640MB/s。然而，当多台设备共用一个USB通道时，主控芯片会对每台设备进行带宽分配，从而使每个接口可用的带宽变窄，传输速度大大降低。其次，由于Flash闪存芯片技术问题，也很难充分USB3.0的全部带宽，从而使用户感觉到的文件传输速度远远达不到USB3.0的宣称的高速度。

为解决这个问题，通常做法是改善闪存芯片的性能。比如富士通推出了MB86C30A单芯片解决方案，用以将USB 3.0和基于SATA/ATA/ATAPI的大容量存储器进行桥接。这种桥接芯片将USB2.0和USB3.0的海量存储要求转移给SATA和ATA/ATAPI通信协议。

但是，单纯改善闪存芯片性能的技术解决方案会显著增加U盘的制造成本外，同时对USB3.0接口速度的提高也不显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动存储器，在不显著增加制造成本的前提下，能大幅提高文件传输速度。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种移动存储器，包括USB接口和主存储器，还包括缓冲存储器、数据存储器和控制器，所述缓冲存储器一端与USB接口相连，另一端与控制器相连，控制器的第二接口与主存储器相连，控制器的第三接口与数据存储器相连；所述缓冲存储器用于缓冲USB接口传来的数据；所述程序存储器用于存放控制程序并在移动存储器接入用户电脑后自动安装控制程序；所述控制器用于多芯片读写控制和数据压缩解压。

       进一步，所述缓冲存储器采用Intel优质SLC单层式储存芯片。

       进一步，所述数据存储器采用Intel优质MLC闪存芯片。

       进一步，所述控制器采用ARM7TDMI芯片。

       更进一步，还包括一微型可充式电池，用于USB接口连接电脑时自动充电，USB接口断开电脑连接时保证数据解压继续进行。所述微型可充式电池为锂电池。

本发明与现有技术相比，其显著优点： 

1、传输速度快：用户数据进入USB接口1前先由压缩，后直接传输到缓冲存储器，实现压缩和传输同步，以提高效率，可以充分利用USB有限的带宽传输更多的数据，传输速度更快；

2、成本低：只在缓冲存储器采取高性能闪存芯片，可有效控制整个存储器的成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明移动存储器的结构示意图。

图中，1 USB接口，2 主存储器，3 缓冲存储器，4 数据存储器，5 控制器，6 可充式电池。

具体实施方式

如图1所示，本发明移动存储器，包括USB接口1和主存储器2，还包括缓冲存储器3、数据存储器4和控制器5，所述缓冲存储器3一端与USB接口1相连，另一端与控制器5相连，控制器5的第二接口与主存储器4相连，控制器（5）的第三接口与数据存储器4相连。

所述缓冲存储器3，用于缓冲USB接口1传来的数据；

       所述程序存储器4，用于存放控制程序并在移动存储器接入用户电脑后自动安装控制程序；

所述控制器5，用于多芯片读写控制和数据压缩解压。

       所述缓冲存储器3采用Intel优质SLC单层式储存芯片。

       所述数据存储器4采用Intel优质MLC闪存芯片。

       所述控制器5采用ARM7TDMI芯片。

还包括一USB接口连接电脑时自动充电、USB接口断开电脑连接时保证数据解压继续进行微型可充式电池6，其输入端接USB接口（1），其输出端接缓冲存储器（3）。

如果数据压缩未完成时用户断开USB链接，则自动采用自带电源完成解压工作。

       所述可充式电池6为锂电池。

       其工作过程如下：

从电脑向移动存储器写入数据时，用户数据进入USB接口1前先由电脑端压缩软件压缩，成为压缩数据。压缩数据直接传输到缓冲存储器3，实现压缩和传输同步，以提高效率。这样可以充分利用USB有限的带宽传输更多的数据。缓冲存储器3采用高性能闪存芯片，缓解USB接口1速度和主存储器2速度不匹配的矛盾。压缩数据从缓冲区出来后，经控制器5解压后放入主存储器2。

软件会对写入的数据，先根据从移动存储器读取的主存储器2的空闲空间大小来判断是否有足够空间完成数据存储。如果有足够的空间，则根据文件后缀名自动分类并打包压缩。根据不同的文件类型选择最佳的压缩算法，并将压缩的数据同步通过USB接口写入移动存储器的缓冲存储器3中。软件会根据缓冲存储器3大小控制单个压缩文件大小，实现一边将压缩数据写入缓冲存储器3的同时，缓冲存储器3还能解压数据，将数据写入主存储器2。一旦缓冲存储器3满了，则先将压缩包先存在电脑内存中，等缓冲存储器3空闲后再写入缓冲区。

电脑从移动存储器读出数据时，移动存储器接受到读取指令后，从主存储器2里找到数据，直接通过缓冲存储器3和USB接口写入电脑。由于在USB3.0的接口下，本身U盘读取速度已经够快，无需压缩。

电脑端压缩算法可采取霍夫曼编码等高效编码压缩方式，该算法速度快、压缩率高。正常压缩率在85%上下，对于1Mb文件压缩时间小于100ms（奔腾3处理器1G主频）。在现阶段以及未来电脑硬件水平下只会更快。

对于采取SLC芯片的缓冲存储器3而言，在USB3.0接口下，写入速度达到80Mb/s（为方便计算，文中所有写入速度皆是完整文件写入速度，数据来源太平洋电脑网对移动存储设备的测试。），而采取MLC芯片的数据存储器4只有20Mb/s。因此对于传统构架下的移动存储器和本发明的快速存储器对比，同样1Gb文件，传统移动存储器需要50s，本发明的移动存储器大约为20s~30s。由于SLC芯片写入速度非常快，快速存储器的时间只取决压缩文件的时间，具体数值取决于用户自身电脑硬件对压缩文件的效率。 

如果在USB2.0接口下，SLC写入速度约为10Mb/s，MLC为4Mb/s。1Gb文件写入时，传统存储器约需要250s，对于USB2.0接口的SLC芯片写入速度不再高于压缩速度，故快速存储需要85s~110s。具体数值取决于用户自身电脑硬件对压缩文件的效率。

本发明只有缓冲存储器3采用价高的Intel优质SLC单层式储存芯片，其它采用价低的芯片，成本可控制在一般移动存储器水准，而由于缓冲区的存在，当数据全部进入缓冲区后对用户来说已经完成了传输，从而提高了传输速度。同时，数据压缩后传输，速度可进一步提升。

Claims (6)

1.一种移动存储器，包括USB接口（1）和主存储器（2），其特征在于：还包括缓冲存储器（3）、程序存储器（4）和控制器（5），所述缓冲存储器（3）一端与USB接口（1）相连，另一端与控制器（5）相连，控制器（5）的第二接口与主存储器（4）相连，控制器（5）的第三接口与程序存储器（4）相连；

       所述缓冲存储器（3），用于缓冲USB接口（1）传来的数据；

       所述程序存储器（4），用于存放控制程序并在移动存储器接入用户电脑后自动安装控制程序；

所述控制器（5），用于多芯片读写控制和数据压缩解压。

2.根据权利要求1所述的移动存储器，其特征在于：所述缓冲存储器（3）采用Intel优质SLC单层式储存芯片。

3.根据权利要求1所述的移动存储器，其特征在于：所述程序存储器（4）采用Intel优质MLC闪存芯片。

4.根据权利要求1所述的移动存储器，其特征在于：所述控制器（5）采用ARM7TDMI芯片。

5.根据权利要求1至4之一所述的移动存储器，其特征在于：还包括一USB接口连接电脑时自动充电、USB接口断开电脑连接时保证数据解压继续进行微型可充式电池（6），其输入端接USB接口（1），其输出端接缓冲存储器（3）。

6.根据权利要求5所述的移动存储器，其特征在于：所述可充式电池（6）为锂电池。

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