CN109597773B - 一种ssd及其数据掉电保护方法、系统、装置 - Google Patents
一种ssd及其数据掉电保护方法、系统、装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种SSD的数据掉电保护方法、系统及装置，包括：分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。由于本申请中DRAM中的数据已经作为同步数据写入FRAM中，在SSD异常掉电时只需要再将缓存数据保存到FRAM中即可，而缓存数据较少，保存到FRAM的过程耗电量较少，除超级电容外的其他电容就可以作为供电模块为该保存动作提供电量，避免了使用超级电容时焊接复杂、占用空间大的问题。本申请还相应公开了一种SSD，具有相同的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及存储器领域，特别涉及一种SSD及其数据掉电保护方法、系统、装置。
背景技术
固态硬盘(Solid State Drives，简称SSD)是一种数据存储介质，固态硬盘通常包括主控芯片(controller)，闪存(Flash)，缓存(RAM)及其它相关器件组成。其中，闪存芯片是非易失性存储介质，在停止供电后不会丢失数据，而缓存芯片现在通常使用DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)，由于DRAM掉电后，保存在其中的数据会丢失。为了保证数据存储的可靠性，通常企业级SSD中会增加备电模块，SSD在外部异常掉电之后，使用内部备电模块维持一段时间的供电，将缓存中的数据传输到闪存中进行保存，防止数据丢失。
SSD的备电模块通常由超级电容与相关的电容充放电控制模块组成。由于技术限制，目前超级电容一般体积较大，占用了较多SSD内部空间，而且超级电容多为直插式器件，而SSD内部器件多为表贴式器件，因此，使用超级电容增加了SSD的加工难度。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种SSD及其数据掉电保护方法、系统、装置。其具体方案如下：
一种SSD的数据掉电保护方法，包括：
分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；
当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。
优选的，所述分别在DRAM和FRAM中写入同步数据的过程，具体包括：
同时在DRAM和FRAM中写入同步数据。
优选的，所述数据掉电保护方法还包括：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；
如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中。
相应的，本发明公开了一种SSD的数据掉电保护系统，包括：
写入模块，用于分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；
掉电保护模块，用于当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。
优选的，所述写入模块具体用于：
同时在DRAM和FRAM中写入同步数据。
优选的，所述数据掉电保护系统还包括掉电恢复模块，具体用于：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；
如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中。
相应的，本发明公开了一种SSD的数据掉电保护装置，包括存储器，处理器，DRAM和FRAM；其中，所述处理器通过调用所述存储器中的程序执行以下步骤：
分别在所述DRAM和所述FRAM中写入同步数据；
当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。
优选的，所述处理器执行所述分别在所述DRAM和所述FRAM中写入同步数据的过程，具体包括：
同时在所述DRAM和所述FRAM中写入同步数据。
优选的，所述处理器通过调用所述存储器中的程序还执行以下步骤：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；
如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中。
相应的，本发明公开了一种SSD，包括：
如上文所述SSD的数据掉电保护装置；
包括表贴式电容的备电模块。
本发明公开了一种SSD的数据掉电保护方法，包括：分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。由于本发明中DRAM中的数据已经作为同步数据写入FRAM中，在SSD异常掉电时只需要再将缓存数据保存到FRAM中即可，而缓存数据较少，保存到FRAM的过程耗电量较少，除超级电容外的其他电容就可以作为供电模块为该保存动作提供电量，避免了使用超级电容时焊接复杂、占用空间大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种SSD的数据掉电保护方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例中一种SSD的数据掉电保护系统的结构分布图；
图3为本发明实施例中一种SSD的数据掉电保护装置的结构分布图；
图4为本发明实施例中一种SSD的结构分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
固态硬盘(Solid State Drives，简称SSD)是一种数据存储介质，固态硬盘通常包括主控芯片(controller)，闪存(Flash)，缓存(RAM)及其它相关器件组成。其中，闪存芯片是非易失性存储介质，在停止供电后不会丢失数据，而缓存芯片现在通常使用DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)，由于DRAM掉电后，保存在其中的数据会丢失。为了保证数据存储的可靠性，通常企业级SSD中会增加备电模块，SSD在外部异常掉电之后，使用内部备电模块维持一段时间的供电，将缓存中的数据传输到闪存中进行保存，防止数据丢失。
SSD的备电模块通常由超级电容与相关的电容充放电控制模块组成。由于技术限制，目前超级电容一般体积较大，占用了较多SSD内部空间，而且超级电容多为直插式器件，而SSD内部器件多为表贴式器件，因此，使用超级电容增加了SSD的加工难度。
由于本发明中DRAM中的数据已经作为同步数据写入FRAM中，在SSD异常掉电时只需要再将缓存数据保存到FRAM中即可，而缓存数据较少，保存到FRAM的过程耗电量较少，除超级电容外的其他电容就可以作为供电模块为该保存动作提供电量，避免了使用超级电容时焊接复杂、占用空间大的问题。
本发明实施例公开了一种SSD的数据掉电保护方法，参见图1所示，包括：
S1：分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；
S2：当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。
其中，FRAM(Ferromagnetic Random Access Memory，铁电存储器)利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储，能够像RAM一样操作，读写功耗极低，且具有非易失性存储介质的特点，断电后不会丢失数据。
其中，所述分别在DRAM和FRAM中写入同步数据的过程，具体包括：
同时在DRAM和FRAM中写入同步数据。
同时写入同步数据，同步数据不仅不会丢失，而且可以保证DRAM和FRAM中的数据完全一致，不会出现因为时间差异而导致的缺漏。
进一步的，所述数据掉电保护方法还包括：
S3：当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；
S4：如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
S5：如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中。
本发明公开了一种SSD的数据掉电保护方法，包括：分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。由于本发明中DRAM中的数据已经作为同步数据写入FRAM中，在SSD异常掉电时只需要再将缓存数据保存到FRAM中即可，而缓存数据较少，保存到FRAM的过程耗电量较少，除超级电容外的其他电容就可以作为供电模块为该保存动作提供电量，避免了使用超级电容时焊接复杂、占用空间大的问题。
相应的，本发明实施例公开了一种SSD的数据掉电保护系统，参见图2所示，包括：
写入模块11，用于分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；
掉电保护模块12，用于当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。
由于本实施例中DRAM中的数据已经作为同步数据写入FRAM中，在SSD异常掉电时只需要再将缓存数据保存到FRAM中即可，而缓存数据较少，保存到FRAM的过程耗电量较少，除超级电容外的其他电容就可以作为供电模块为该保存动作提供电量，避免了使用超级电容时焊接复杂、占用空间大的问题。
在一些具体实施例中，所述写入模块具体11用于：
同时在DRAM和FRAM中写入同步数据。
在一些具体实施例中，所述数据掉电保护系统还包括掉电恢复模块13，具体用于：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；
如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中。
相应的，本发明公开了一种SSD的数据掉电保护装置，参见图3所示，包括存储器21，处理器22，DRAM 23和FRAM 24；其中，所述处理器22通过调用所述存储器21中的程序执行以下步骤：
分别在所述DRAM 23和所述FRAM 24中写入同步数据；
当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM 24中，并在所述FRAM 24中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据。
优选的，所述处理器22执行所述分别在所述DRAM 23和所述FRAM 24中写入同步数据的过程，具体包括：
同时在所述DRAM 23和所述FRAM 24中写入同步数据。
优选的，所述处理器22通过调用所述存储器21中的程序还执行以下步骤：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM 24中是否存在所述异常掉电标志；
如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中。
由于本实施例中DRAM中的数据已经作为同步数据写入FRAM中，在SSD异常掉电时只需要再将缓存数据保存到FRAM中即可，而缓存数据较少，保存到FRAM的过程耗电量较少，除超级电容外的其他电容就可以作为供电模块为该保存动作提供电量，避免了使用超级电容时焊接复杂、占用空间大的问题。
相应的，本发明实施例公开了一种SSD，参见图4所示，包括：
如上文所述SSD的数据掉电保护装置31；
包括表贴式电容的备电模块32。
其中，有关数据掉电保护装置的具体细节可以参照上文实施例中的相关内容，此处不再赘述。
本实施例具有与上文实施例中SSD的数据掉电保护装置具有相同的有益效果，由于不需使用超级电容，SSD的加工成本降低，空间布线灵活，具有更强的市场竞争力。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种SSD及其数据掉电保护方法、系统、装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种SSD的数据掉电保护方法，其特征在于，包括：
分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；
当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据；
所述分别在DRAM和FRAM中写入同步数据的过程，具体包括：
同时在DRAM和FRAM中写入同步数据；
所述数据掉电保护方法还包括：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
其中，所述同步数据用于保证所述DRAM和所述FRAM中的数据相一致。
2.一种SSD的数据掉电保护系统，其特征在于，包括：
写入模块，用于分别在DRAM和FRAM中写入同步数据；
掉电保护模块，用于当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据；
所述写入模块具体用于：
同时在DRAM和FRAM中写入同步数据；
所述数据掉电保护系统还包括掉电恢复模块，用于：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
其中，所述同步数据用于保证所述DRAM和所述FRAM中的数据相一致。
3.一种SSD的数据掉电保护装置，其特征在于，包括存储器，处理器，DRAM和FRAM；其中，所述处理器通过调用所述存储器中的程序执行以下步骤：
分别在所述DRAM和所述FRAM中写入同步数据；
当SSD异常掉电，将缓存数据保存到所述FRAM中，并在所述FRAM中写入异常掉电标志；其中，所述缓存数据包括内部寄存器和cache中的数据；
所述处理器执行所述分别在所述DRAM和所述FRAM中写入同步数据的过程，具体包括：
同时在所述DRAM和所述FRAM中写入同步数据；
所述处理器通过调用所述存储器中的程序还执行以下步骤：
当所述SSD重新上电，检测所述FRAM中是否存在所述异常掉电标志；如果是，读取所述缓存数据，并将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
如果否，直接将所述FRAM中的所述同步数据写入所述DRAM中；
其中，所述同步数据用于保证所述DRAM和所述FRAM中的数据相一致。
4.一种SSD，其特征在于，包括：
如权利要求3所述SSD的数据掉电保护装置；
包括表贴式电容的备电模块。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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