CN105630707A - 具有断电保护功能的存储设备、断电保护方法及计算系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种存储设备及其断电保护方法，存储设备包括主机接口、主控芯片、MRAM以及一个或多个NAND芯片；MRAM包括写缓存或读写缓存与缓存页表。MRAM还包括写回缓存页表，用于记录即将写回NAND芯片的缓存页，如果所述缓存页写回所述NAND芯片完成，清除写回缓存页表的相应记录；如果缓存页写回NAND芯片的过程中发生断电，上电时将缓存页重新写回NAND芯片。本发明提供的存储设备及断电保护方法，在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页，如果在写回NAND芯片的过程中发生断电，上电时重新写入缓存页，这样能够保证数据的完整性；在MRAM中还记录即将擦除的块，如果在擦除过程中发生断电，上电时重新擦除块，进一步保证数据的完整性。本发明还提供一种具有断电保护功能的计算系统。

Description

具有断电保护功能的存储设备、断电保护方法及计算系统

技术领域

本发明涉及存储设备，具体涉及一种具有断电保护功能的存储设备、断电保护方法及计算系统。

背景技术

关于固态硬盘(SSD)和NAND：

当前，NAND闪存技术的发展推动了SSD产业。如图1所示，SSD与主机之间使用高速串行接口如SATA，PICe等技术。内部由用于存储数据的一组NAND芯片，用于支持计算和缓存数据的DDRDRAM(内存)，以及一个主控芯片(SSDController)组成。有时候还需要断电保护系统。

在手机等设备中使用的存储卡(SD或MicroSD卡，eMMC)架构类似。只不过用少量集成在控制芯片中的SRAM取代了DRAM芯片组。

NAND是一种整块读写的存储设备，最小可读取的单元叫页(page)，最小可擦除的单元叫块(block)，一个块往往由很多页组成，块擦除后里面的页可以进行单独的写入操作。写入操作很慢，比读取慢得多，而擦除操作又比写入更加慢得多。

NAND的这种读写方式是由其存储介质的特性决定的。NAND和所有闪存一样，使用的FloatingGate存储单元。虽然把电荷泵入比较耗时，把电荷放掉的时间远比把电荷打进去的时间长，于是只能设计成整个Block所有的存储单元一起擦除(放电)，然后再开始写入(对某些单元进行电荷泵入，其他单元不变)。

由于NAND写入速度慢，现代NAND芯片都把芯片分成多个Plane，不同的Plane可以进行平行的读写、擦除操作。因此，内部也必须有一些RAM做缓存。

由于NAND的读写速度比DRAM慢得多，还可以利用一部分DRAM空间作读、写的缓存(Cache)，提高整个SSD的性能。然而引入写缓存产生了新的问题:一旦发生断电，DRAM缓存中尚未写入NAND的内容会丢失，造成系统丢失数据甚至整个文件系统的损坏。所以必须同时使用昂贵的、体积大的断电保护系统(一般由电池或者大量的电容器组成)。

关于MRAM：

MRAM是一种新的内存和存储技术，可以像SRAM/DRAM一样快速随机读写，还可以像Flash闪存一样在断电后永久保留数据。

MRAM的经济性相当好，单位容量占用的硅片面积比SRAM有很大的优势，比在此类芯片中经常使用的NORFlash也有优势，比嵌入式NORFlash的优势更大。MRAM的性能也相当好，读写时延接近最好的SRAM，功耗则在各种内存和存储技术最好。而且MRAM不像DRAM以及Flash，与标准CMOS半导体工艺不兼容，MRAM可以和逻辑电路集成到一个芯片中。

使用MRAM作为存储设备中的写缓存，既能提高写入速度，又能省掉断电保护系统，当采用一些策略将经常进行写操作的NAND页尽量留在写缓存中，可以减少写回NAND芯片的次数，延长产品的使用寿命。

然而在没有备份电源的情况下，如果在把数据从MRAM写回NAND时发生断电，那么存入NAND中的将是不完整的或坏的数据。实际上，由于现代的NAND芯片大部分内部都有RAM缓存，即使数据已经全部输入到NAND芯片中，突然发生断电依然可能破坏数据。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有断电保护功能的存储设备，能够在不使用备份电源的条件下，发生断电时保持数据的完整性。

如果在写入一个NAND页的过程中发生断电，重新上电后把同样的数据写回这个NAND页是就能够保证数据的完整性。由此，本发明提供了一种具有断电保护功能的存储设备，确保在发生突然断电的情况下，不会发生数据的丢失或损坏。

本发明还提供一种断电保护方法。

本发明提供一种存储设备，包括主机接口、主控芯片、MRAM以及一个或多个NAND芯片，主控芯片包括CPU；MRAM包括：

写缓存或读写缓存，按照与NAND芯片中NAND页同样大小的页组织起来，写入存储设备的数据首先写入写缓存或读写缓存中，之后再写回到所述NAND芯片中；

缓存页表，用于存储缓存页对应的NAND页的物理地址；

MRAM还包括写回缓存页表，用于记录即将写回NAND芯片的缓存页，如果所述缓存页写回NAND芯片完成，清除写回缓存页表的相应记录；如果缓存页写回NAND芯片的过程中发生断电，上电时将缓存页重新写回NAND芯片。

注意，一般情况下，一个NAND页在发生写入后再次写入会发生错误。但是发生部分写入后再次写入同样的内容是不会有问题的。

进一步地，存储设备采用并行写操作方式，将多个缓存页同时写回NAND芯片，在所述MRAM中记录所述多个缓存页中的每一个缓存页。

进一步地，在MRAM中记录即将擦除的块，如果块成功擦除，清除块的记录，如果块擦除的过程中发生断电，上电时重新擦除所述块。

本发明还提供一种上述存储设备的断电保护方法，包括以下步骤：

(a)在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页；

(b)将缓存页写回NAND芯片；

(c)判断缓存页写回NAND芯片是否完成，如果完成，清除MRAM中缓存页的相应记录然后释放所述缓存页；

(d)上电时检查即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录，如果存在未清除的即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录，将缓存页重新写回NAND芯片，并清除MRAM中缓存页的相应记录然后释放所述缓存页。

进一步地，步骤(a)在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页的方法为：设置缓存页表中缓存页的写入标记，或者在MRAM中设置操作页表，在操作页表中添加缓存页的记录。

进一步地，步骤(c)中判断缓存页写回NAND芯片是否完成的方法为：读取NAND芯片的相关寄存器，或者接收NAND芯片产生的中断信号。

进一步地，步骤(d)将缓存页重新写回NAND芯片的方法包括以下步骤：

(d1)检查缓存页表，是否存在具有写入标记的缓存页；或者检查操作页表，是否存在即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录；

(d2)如果在缓存页表中存在具有写入标记的缓存页，或者在操作页表中存在即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录，将缓存页重新写回NAND芯片。

进一步地，断电保护方法还包括以下步骤：

(e)在MRAM中记录即将擦除的块；

(f)擦除所述块；

(g)判断块擦除是否完成，如果完成，清除MRAM中块的相应记录；

(h)上电时检查即将擦除的块的相应记录，如果存在未清除的即将擦除的块的相应记录，将块重新擦除，并清除MRAM中块的相应记录。

本发明提供一种计算系统，包括存储设备、CPU以及DRAM，存储设备包括MRAM以及一个或多个NAND芯片，MRAM包括写缓存或读写缓存，计算系统还包括电源管理模块与储能模块，电源管理模块用于向存储设备、CPU以及DRAM供电，电源管理模块包括掉电检测模块，当掉电检测模块检测到外部供电电源掉电，电源管理模块使用储能模块供电，掉电检测模块通知CPU将等待写入的页写入存储设备。

本发明提供的计算系统，使用MRAM作为写缓存或读写缓存，掉电时已写入MRAM的数据不会丢失。一旦发生断电，只需要将少数几个等待写入存储设备中的页写入存储设备，就可以保证数据不丢失不损坏。

当掉电检测模块检测到外部供电电源掉电时，电源管理模块使用储能模块供电，掉电检测模块通知CPU将等待写入的页写入存储设备的NAND芯片，或者写入写缓存或读写缓存。

进一步地，储能模块包括一个或一组储能电容与阻止储能电容的电荷反向流出的二极管，储能电容的正极与二极管的负极连接，储能电容的负极接地；所述二极管的正极与所述外部供电电源的正极连接。

进一步地，掉电检测模块包括第一输入端、第二输入端与输出端，第一输入端用于输入外部供电电源的电压，第二输入端用于输入储能电容的电压，当外部供电电源的电压与储能电容的电压的差值大于或等于第一设定值，输出端向CPU输出中断信号。

进一步地，掉电检测模块包括第一输入端、第二输入端与输出端，第一输入端用于输入外部供电电源的电压，第二输入端用于输入储能电容的电压，当外部供电电源的电压与储能电容的电压的差值大于或等于第一设定值且持续时间大于或等于第二设定值，输出端向CPU输出中断信号。

进一步地，CPU收到中断信号，切断电源管理模块向非核心器件的供电，并将等待写入存储设备的页写入存储设备的NAND芯片。

进一步地，CPU向所有进程广播掉电通知，或强行终止所有应用进程。

进一步地，掉电检测模块为单独的芯片或与电源管理模块集成在一个芯片中。

进一步地，电源管理模块为单独的芯片或与CPU集成在一个芯片中。

进一步地，电源管理系统在储能电容的电压大于或等于核心器件的工作电压时，持续向核心器件供电。

这里所说的核心器件包括计算系统中的存储设备、CPU以及DRAM，而其他器件为非核心器件。

与现有技术相比，本发明提供的断电保护功能的存储设备及断电保护方法，具有以下有益效果：

(1)在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页，如果在写回NAND芯片的过程中发生断电，上电时重新写入缓存页，这样就能够保证数据的完整性；

(2)在MRAM中记录即将擦除的块，如果在擦除过程中发生断电，上电时重新擦除块，进一步保证数据的完整性。

(3)使用MRAM作为写缓存或读写缓存，掉电时已写入MRAM的数据不会丢失。一旦发生断电，只需要将少数等待写入存储设备中的页写入存储设备，就可以保证数据不丢失不损坏。当掉电检测模块检测到外部供电电源掉电时，电源管理模块使用储能模块供电，掉电检测模块通知CPU将等待写入的少数页写入存储设备的NAND芯片，或者写入写缓存或读写缓存，这样就能够保证数据的完整性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术中固态硬盘的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的存储设备的结构示意图；

图3是本发明的另一个实施例的存储设备的结构示意图；

图4是本发明的一个实施例的计算系统的结构示意图；

图5是图2所示的计算系统的电源管理模块的结构示意图。

具体实施方式

本发明的一个实施例的存储设备，包括主机接口、主控芯片、MRAM以及一个或多个NAND芯片，MRAM可以作为独立的芯片，如图2所示，也可以集成到主控芯片内。

本实施例中的存储设备为固态硬盘。

主控芯片包括CPU；

MRAM包括：

写缓存或读写缓存，按照与NAND芯片中NAND页同样大小的页组织起来，写入存储设备的数据首先写入写缓存或读写缓存中，之后再写回到所述NAND芯片中；

缓存页表，用于存储缓存页对应的NAND页的物理地址；

MRAM还包括写回缓存页表，用于记录即将写回NAND芯片的缓存页，如果缓存页写回NAND芯片完成，清除写回缓存页表的相应记录；如果缓存页写回NAND芯片的过程中发生断电，上电时将缓存页重新写回NAND芯片。

本实施例中的固态硬盘，如果在写回NAND芯片的过程中发生断电，上电时重新写入缓存页，这样就能够保证数据的完整性。

本实施例中的固态硬盘的断电保护方法，包括以下步骤：

(a)在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页；

(b)将缓存页写回NAND芯片；

(c)判断缓存页写回NAND芯片是否完成，如果完成，清除MRAM中缓存页的相应记录然后释放所述缓存页；

(d)上电时检查即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录，如果存在未清除的即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录，将缓存页重新写回NAND芯片，并清除MRAM中缓存页的相应记录然后释放所述缓存页。

步骤(a)在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页的方法为：设置缓存页表中缓存页的写入标记，或者在MRAM中设置操作页表，在操作页表中添加缓存页的记录。

步骤(c)中判断缓存页写回NAND芯片是否完成的方法为：读取NAND芯片的相关寄存器，或者接收NAND芯片产生的中断信号。

步骤(d)将缓存页重新写回NAND芯片的方法包括以下步骤：

(d1)检查缓存页表，是否存在具有写入标记的缓存页；或者检查操作页表，是否存在即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录；

(d2)如果在缓存页表中存在具有写入标记的缓存页，或者在操作页表中存在即将写回NAND芯片的缓存页的相应记录，将缓存页重新写回NAND芯片。

本实施例中，当缓存页写回NAND芯片时，在缓存页表中，设置缓存页的写入标记；如果缓存页写回NAND芯片完成，清除缓存页的写入标记，并释放缓存页；如果发生断电，缓存页写回NAND芯片未完成，上电时，检查缓存页表，如果存在设置了写入标记的缓存页，重新写入缓存页。

本发明的另一个实施例中，采用操作页表记录即将写回NAND芯片的缓存页。当缓存页写回NAND芯片时，在操作页表中添加该缓存页的记录；如果缓存页写回NAND芯片完成，删除操作页表中该缓存页的记录，并释放缓存页；如果发生断电，缓存页写回NAND芯片未完成，上电时，检查操作页表，如果存在缓存页的相应记录，重新写入缓存页。

本实施例中，在MRAM中还记录即将擦除的块，如果在擦除过程中发生断电，重新擦除块。如果块的擦除过程未完成，在以后写入时会造成写入失败，因此记录即将擦除的块，保证擦除过程完成，对于保证数据的完整性非常重要。

本实施例中的固态硬盘的断电保护方法，还包括以下步骤：

(e)在MRAM中记录即将擦除的块；

(f)擦除所述块；

(g)判断块擦除是否完成，如果完成，清除MRAM中块的相应记录；

(h)上电时检查即将擦除的块的相应记录，如果存在未清除的即将擦除的块的相应记录，将块重新擦除，并清除MRAM中块的相应记录。

本实施例中，步骤(e)在MRAM中记录即将擦除的块的方法为：设置缓存块表中块的擦除标记。

步骤(g)中判断块擦除是否完成的方法为：读取NAND芯片的相关寄存器，或者接收NAND芯片产生的中断信号。

步骤(h)中将块重新擦除的方法包括以下步骤：

(h1)检查缓存块表，是否存在具有擦除标记的块；或者检查操作块表，是否存在即将擦除的块的相应记录；

(h2)如果在缓存页表中存在具有擦除标记的块，或者在操作块表中存在即将擦除的块的相应记录，重新擦除块。

本实施例中，MRAM包括缓存块表，缓存块表用于记录即将擦除的块，包括用于标识即将擦除的块的擦除标记。当擦除块时，在缓存块表中，设置该块的擦除标记；如果该块擦除完成，在缓存块表中，清除该块的擦除标记；如果发生断电，该块擦除未完成，上电时，检查缓存块表，如果存在设置了擦除标记的块，重新擦除所述块。

本发明的又一个实施例中，MRAM还包括操作块表，操作块表用于记录即将擦除的块。当块擦除时，在操作块表中添加该块的记录；如果块擦除完成，在缓存块表中，删除操作块表中该块的记录；如果发生断电，块擦除未完成，上电时，检查操作块表，如果存在块的相应记录，重新擦除块。

可以理解，本发明中需要记录即将写回NAND芯片的缓存页以及即将擦除的块，具体采用哪种方式并不重要，可以有多种方法记录即将写回NAND芯片的缓存页以及即将擦除的块，本发明对此不作限制。

本发明可以在使用MRAM的同时使用DRAM，如图2所示，DRAM可以用来存储其他数据，例如逻辑物理地址对照表，也可以从事其他计算支持工作，但不可以用作写缓存。

本实施例中，存储设备采用并行写操作方式，将多个缓存页同时写回NAND芯片，在MRAM中记录多个缓存页中的每一个缓存页。

在手机等设备中使用的存储卡(SD或MicroSD卡，eMMC)架构类似,只不过用少量集成在控制芯片中的SRAM取代了DRAM芯片组，本发明可以应用于存储卡，如图3所示。

如图4所示，本发明的一个实施例的计算系统，包括存储设备、CPU以及DRAM，存储设备包括MRAM以及一个或多个NAND芯片，MRAM包括写缓存，计算系统还包括电源管理模块与储能模块，电源管理模块用于向存储设备、CPU以及DRAM供电，电源管理模块包括掉电检测模块，用于向存储设备、CPU以及DRAM供电，当掉电检测模块检测到外部供电电源掉电，电源管理模块使用储能模块供电，掉电检测模块通知CPU将等待写入的页写入存储设备。

本发明提供的计算系统，使用MRAM作为写缓存，当然也可以作为读写缓存，掉电时已写入MRAM的数据不会丢失。一旦发生断电，只需要将少数几个等待写入存储设备中的页写入存储设备，就可以保证数据不丢失不损坏。通常需要的时间很短，在100-200微秒以内。

当掉电检测模块检测到外部供电电源掉电时，电源管理模块使用储能模块供电100-200微秒，掉电检测模块通知CPU将等待写入的页写入存储设备的NAND芯片，或者写入写缓存或读写缓存。

如图5所示，储能模块包括一个或一组储能电容C1与阻止储能电容的电荷反向流出的二极管D1，储能电容C1的正极与二极管D1的负极连接，储能电容C1的负极与地GND连接；二极管D1的正极与外部供电电源的正极连接。

掉电检测模块包括第一输入端I1、第二输入端I2与输出端O1，第一输入端I1用于输入外部供电电源的电压，第二输入端I2用于输入储能电容C1的电压，当外部供电电源的电压与储能电容C1的电压的差值大于或等于第一设定值，输出端O1向CPU输出中断信号。

为了保证判断的可靠性，除了判断外部供电电源的电压与储能电容C1的电压的差值大于或等于第一设定值，还判断持续时间大于或等于第二设定值，同时满足时输出端O1向CPU输出中断信号。

电源管理系统在储能电容的电压大于或等于核心器件的工作电压时，持续向核心器件供电。

本实施例中，计算系统为计算机系统，电源管理模块是负责使用外部供电电源或储能模块给各个器件供电的。比如手机中输入电压是电池的3.3-4.2V，但主芯片也许需要1.0V，内存需要1.5V，存储卡需要1.8V，这就需要电源管理模块进行相应处理。供给主板的直流电压通常为5-19V，而主要芯片的工作电压都在3.3V以下。电源管理模块在储能模块的电压，也就是储能电容C1的电压，跌落到3.3V之前，继续正常向各个部件供电。

在另一个实施例中，计算系统为手机，外部供电电源为电池，电池的电压即使在几乎没电时，仍在3.3V以上。而新一代手机器件的工作电压，都在1.8V以下；电源管理模块在储能模块的电压，也就是储能电容C1的电压，跌落到1.8V之前，继续正常向各个部件供电。

为保证足够的写入操作供电时间，例如200微秒，对于计算机系统，使用几百微法的储能电容即可；对于手机，使用几十微法的储能电容。

储能电容可以使用一个电容，也可以使用一组电容，本发明对此不作限制。

无论是计算机系统还是手机，使用储能电容增加的体积、成本都是完全可以接受的。

CPU收到掉电检测模块发出的中断信号，进行紧急处理，包括以下措施：

(1)切断电源管理模块向非核心器件的供电，例如手机中的显示屏、射频器件，以节省有限的电量；

(2)将等待写入存储设备的页写入存储设备的NAND芯片，以保证数据的完整性；

(3)CPU向所有进程广播掉电通知，或强行终止所有应用进程。

掉电检测模块可以为单独的芯片，或者与电源管理模块集成在一个芯片中。

电源管理模块可以为单独的芯片，或者与CPU集成在一个芯片中。

本发明提供的存储设备，在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页，如果在写回NAND芯片的过程中发生断电，上电时重新写入缓存页，这样能够保证数据的完整性；在MRAM中记录即将擦除的块，如果在擦除过程中发生断电，上电时重新擦除块，进一步保证数据的完整性。

本发明提供的计算系统，使用MRAM作为写缓存或读写缓存，掉电时已写入MRAM的数据不会丢失。一旦发生断电，只需要将少数等待写入存储设备中的页写入存储设备，就可以保证数据不丢失不损坏。当掉电检测模块检测到外部供电电源掉电时，电源管理模块使用储能模块供电，掉电检测模块通知CPU将等待写入的少数页写入存储设备的NAND芯片，或者写入写缓存或读写缓存，这样就能够保证数据的完整性。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (17)

1.一种存储设备，包括主机接口、主控芯片、MRAM以及一个或多个NAND芯片，所述主控芯片包括CPU；所述MRAM包括：

写缓存或读写缓存，按照与所述NAND芯片中NAND页同样大小的页组织起来，写入所述存储设备的数据首先写入所述写缓存或所述读写缓存中，之后再写回到所述NAND芯片中；

缓存页表，用于存储缓存页对应的NAND页的物理地址；

其特征在于，所述MRAM还包括写回缓存页表，用于记录即将写回所述NAND芯片的缓存页，如果所述缓存页写回所述NAND芯片完成，清除所述写回缓存页表的相应记录；如果所述缓存页写回所述NAND芯片的过程中发生断电，上电时将所述缓存页重新写回所述NAND芯片。

2.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述存储设备采用并行写操作方式，将多个缓存页同时写回所述NAND芯片，在所述MRAM中记录所述多个缓存页中的每一个缓存页。

3.如权利要求1所述的存储设备，其特征在于，在所述MRAM中记录即将擦除的块，如果所述块成功擦除，清除所述块的记录，如果所述块擦除的过程中发生断电，上电时重新擦除所述块。

4.一种权利要求1-3任一项所述的存储设备的断电保护方法，其特征在于，所述断电保护方法包括以下步骤：

(a)在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页；

(b)将所述缓存页写回所述NAND芯片；

(c)判断所述缓存页写回所述NAND芯片是否完成，如果完成，清除所述MRAM中所述缓存页的相应记录然后释放所述缓存页；

(d)上电时检查即将写回所述NAND芯片的缓存页的相应记录，如果存在未清除的即将写回所述NAND芯片的缓存页的相应记录，将所述缓存页重新写回所述NAND芯片，并清除所述MRAM中所述缓存页的相应记录然后释放所述缓存页。

5.如权利要求4所述的断电保护方法，其特征在于，步骤(a)在MRAM中记录即将写回NAND芯片的缓存页的方法为：设置所述缓存页表中所述缓存页的写入标记，或者在所述MRAM中设置操作页表，在所述操作页表中添加所述缓存页的记录。

6.如权利要求4所述的断电保护方法，其特征在于，步骤(c)中判断所述缓存页写回所述NAND芯片是否完成的方法为：读取所述NAND芯片的相关寄存器，或者接收所述NAND芯片产生的中断信号。

7.如权利要求4所述的断电保护方法，其特征在于，步骤(d)将所述缓存页重新写回所述NAND芯片的方法包括以下步骤：

(d1)检查缓存页表，是否存在具有写入标记的缓存页；或者检查操作页表，是否存在即将写回所述NAND芯片的缓存页的相应记录；

(d2)如果在缓存页表中存在具有写入标记的缓存页，或者在操作页表中存在即将写回所述NAND芯片的缓存页的相应记录，将所述缓存页重新写回所述NAND芯片。

8.如权利要求4所述的断电保护方法，其特征在于，所述断电保护方法还包括以下步骤：

(e)在MRAM中记录即将擦除的块；

(f)擦除所述块；

(g)判断所述块擦除是否完成，如果完成，清除所述MRAM中所述块的相应记录；

(h)上电时检查即将擦除的块的相应记录，如果存在未清除的即将擦除的块的相应记录，将所述块重新擦除，并清除所述MRAM中所述块的相应记录。

9.一种计算系统，其特征在于，所述计算系统包括权利要求1-3任一项所述的存储设备、CPU以及DRAM，所述计算系统还包括电源管理模块与储能模块，所述电源管理模块用于向所述存储设备、所述CPU以及所述DRAM供电，所述电源管理模块包括掉电检测模块，当所述掉电检测模块检测到外部供电电源掉电，所述电源管理模块使用所述储能模块供电，所述掉电检测模块通知所述CPU将等待写入的页写入所述存储设备。

10.如权利要求9所述的计算系统，其特征在于，所述储能模块包括一个或一组储能电容与阻止所述储能电容的电荷反向流出的二极管，所述储能电容的正极与所述二极管的负极连接，所述储能电容的负极接地；所述二极管的正极与所述外部供电电源的正极连接。

11.如权利要求10所述的计算系统，其特征在于，所述掉电检测模块包括第一输入端、第二输入端与输出端，所述第一输入端用于输入外部供电电源的电压，所述第二输入端用于输入所述储能电容的电压，当所述外部供电电源的电压与所述储能电容的电压的差值大于或等于第一设定值，所述输出端向所述CPU输出中断信号。

12.如权利要求10所述的计算系统，其特征在于，所述掉电检测模块包括第一输入端、第二输入端与输出端，所述第一输入端用于输入外部供电电源的电压，所述第二输入端用于输入所述储能电容的电压，当所述外部供电电源的电压与所述储能电容的电压的差值大于或等于第一设定值且持续时间大于或等于第二设定值，所述输出端向所述CPU输出中断信号。

13.如权利要求11或12所述的计算系统，其特征在于，所述CPU收到所述中断信号，切断所述电源管理模块向非核心器件的供电，并将等待写入所述存储设备的页写入所述存储设备的NAND芯片。

14.如权利要求13所述的计算系统，其特征在于，所述CPU向所有进程广播掉电通知，或强行终止所有应用进程。

15.如权利要求9所述的计算系统，其特征在于，所述掉电检测模块为单独的芯片或与所述电源管理模块集成在一个芯片中。

16.如权利要求9所述的计算系统，其特征在于，所述电源管理模块为单独的芯片或与所述CPU集成在一个芯片中。

17.如权利要求10所述的计算系统，其特征在于，所述电源管理系统在所述储能电容的电压大于或等于核心器件的工作电压时，持续向所述核心器件供电。