CN115878033B - 一种固态硬盘及其映射表管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固态硬盘及其映射表管理方法，涉及固态硬盘技术领域，包括：主控芯片、DRAM芯片、NANDFlash芯片、NORFlash芯片；固态硬盘的供电电路上还设置有用于存储电荷的电容，固态硬盘在遇到异常断电时，利用电容中存储的电荷为固态硬盘提供临时供电；在临时供电期间内，主控芯片将DRAM芯片中的缓存的映射表数据即映射关系写入NORFlash芯片中；固态硬盘恢复供电后，主控芯片将NORFlash芯片中的映射表数据写入NANDFlash芯片中。本发明使得固态硬盘在遇到异常断电时，DRAM芯片中的映射表数据仍能得以保留下来，不会丢失。

Description

一种固态硬盘及其映射表管理方法

技术领域

本发明涉及固态硬盘技术领域，尤其是一种固态硬盘及其映射表管理方法。

背景技术

固态硬盘(SSD，SolidStateDrive)是一种有别于机械硬盘的新型存储设备，是传统机械式硬盘的替代品。传统的机械硬盘HDD，其由马达、磁头、磁盘组成，HDD的读写和寻址操作，依赖电动机带动磁盘旋转来完成，涉及到机械结构的动作，因此其寻址速度慢、读写访问速度低。

而在一个典型的固态硬盘SSD中，典型的SSD的组成架构如图1所示，其内部电路包括一颗主控芯片、一颗或多颗DRAM芯片(也称DDR3或DDR4，即内存)、多颗NANDFlash芯片(也称闪存，即图1中的“闪存”)。固态硬盘SSD由主控芯片+闪存介质组成，它不再包含机械结构件，而是采用固态存储技术，依靠NANDFlash芯片阵列，对数据进行存储。SSD的寻址和访问均采用纯电子方式，摆脱了机械转动的局限，因此，SSD获得了远高于HDD的操作速度。SSD的重要指标包括：数据容量、数据保存寿命等。

SSD的主控芯片本身也是一个复杂的SOC片上系统，典型的主控芯片包含片上CPU、内部总线、主机接口控制器、缓存控制器、闪存控制器，以及相应的SOC架构。

NANDFlash可以实现数据的非易失存储，系统断电之后，数据仍然不会丢失，重新上电后，NANDFlash中存储的数据仍在。相比于机械硬盘的“磁头+磁盘”技术，NANDFlash存储技术具有寻址快、访问速度快、功耗低、机械强度高、噪声低等优点。

但是SSD也有其固有的特点，HDD中的数据有变化时，只需对旧数据的所在地址进行直接覆盖写入，即可得到新的数据；而SSD所采用的NANDFlash芯片无法进行简单的覆盖写入，对于NANDFlash而言，其基本操作包括：编程操作(读)，只能将“1”编程为“0”、而不能由“0”写成“1”；擦除操作(写)，只能将“0”擦除为“1”，无法将“1”擦除为“0”。因此，若需要对NANDFlash中的数据进行更新、改写，则新的数据无法直接写至旧数据所在的位置，只能将新数据先写入其他空闲地址，稍后再在合适的时间，对已变为无效的旧数据所在的地址执行擦操作，对无效的旧数据所在的地址空间进行擦除之后，此地址才可用于写入后续的其他数据。相应地，围绕这一工作机制，SSD内部需要开发相应的控制算法，以适应NANDFlash的工作方式。

在SSD设计中，一个非常重要的概念是“映射表”，即一张包含了从逻辑页到物理页的地址对应关系的表格，该映射表用于表示闪存的物理存储空间与逻辑存储空间的映射关系，现有技术中映射表一般都存储在SSD内部的DRAM内存颗粒中。由于SSD接收到数据写入操作指令之后，SSD需要修改映射表以更新映射表的映射关系，即SSD需要在映射表中，将数据的逻辑地址信息对应的旧物理地址信息修改为新物理地址信息，新物理地址为该数据在闪存中的存储地址。因此，SSD需要经常修改映射表，将映射表保存在SSD内部的DRAM内存颗粒中，并会择机写入NANDFlash芯片阵列，以便于修改映射表和减少写入NAND Flash芯片阵列即闪存的次数。

由于现有技术一般将映射表实时保存在DRAM芯片中，然而，DRAM是易失存储器，当SSD异常断电后，DRAM芯片中的数据会丢失，映射表中的更新内容会丢失，进而导致SSD数据异常、数据丢失。因此，需要有一种机制，使SSD在遇到异常断电时，DRAM芯片中的映射表数据仍能得以保留下来，不会丢失。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种固态硬盘，在主控芯片内增加了NORFlash控制器，在主控芯片外增加了NORFlash存储器颗粒，用于临时保存映射表数据，同时为固态硬盘的供电电路增设了电容，当遇到异常断电时，电容中储存的电荷为电路提供短暂的临时供电，在临时供电时间中，将DRAM芯片中的映射表数据写入NORFlash芯片，使得固态硬盘在遇到异常断电时，DRAM芯片中的映射表数据仍能得以保留下来，不会丢失。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种固态硬盘，包括：主控芯片、DRAM芯片、NANDFlash芯片、NORFlash芯片；

所述主控芯片分别与DRAM芯片、NANDFlash芯片、NORFlash芯片连接；所述主控芯片还与主机端连接；

所述DRAM芯片用于缓存映射表；所述NANDFlash芯片用于非易失存储映射表；

固态硬盘的供电电路上还设置有用于存储电荷的电容，固态硬盘在遇到异常断电时，利用电容中存储的电荷为固态硬盘提供临时供电；在临时供电期间内，主控芯片将DRAM芯片中的缓存的映射表数据即映射关系写入NORFlash芯片中；固态硬盘恢复供电后，主控芯片将NORFlash芯片中的映射表数据写入NANDFlash芯片中。

优选的，所述主控芯片的SOC即片上系统包括：片上CPU、总线、主机接口控制器、缓存控制器、闪存控制器、NORFlash控制器；

所述片上CPU通过总线分别与各个控制器连接；所述主机接口控制器与主机端连接；所述缓存控制器与DRAM芯片连接；所述闪存控制器与NANDFlash芯片连接；所述NORFlash控制器与NORFlash芯片连接；

所述片上CPU通过主机接口控制器接收主机端的指令和数据页；所述片上CPU通过缓存控制器控制DRAM芯片的读写操作；所述片上CPU通过闪存控制器控制NANDFlash的读写操作；所述片上CPU通过NORFlash控制器控制NORFlash芯片的读写操作。

本发明还提供了一种固态硬盘的映射表管理方法，针对正常工作、正常断电、异常断电分别执行不同的操作，既保障了DRAM芯片中的映射表数据不会丢失，又提高了数据存储效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

固态硬盘正常工作时，主机端每向固态硬盘写入一个数据页，映射表即对应的新增一条映射关系；主控芯片将新增映射关系写入DRAM芯片中，同时，主控芯片还将新增映射关系备份写入NORFlash芯片中；主控芯片按照设定的间隔，将DRAM芯片中的新增映射关系写回给NANDFlash芯片，NANDFlash芯片对映射表进行非易失储存；

若固态硬盘发生正常断电，则主控芯片将DRAM芯片中的新增映射关系写回给NANDFlash芯片，NANDFlash芯片对映射表进行非易失储存，同时，主控芯片将NORFlash芯片中备份存储的新增映射关系标记为“无用”；固态硬盘正常断电后再次上电，固态硬盘直接恢复正常工作；

若固态硬盘发生异常断电，则供电电路上的电容为固态硬盘提供临时供电，在临时供电期间，主控芯片将DRAM芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系即新增映射关系写入NORFlash芯片中，同时，主控芯片将NORFlash芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系标记为“有用”；固态硬盘异常断电后再次上电，主控芯片先将NORFlash芯片中的标记为“有用”的映射关系即未写入NANDFlash芯片的映射关系写入NANDFlash芯片，固态硬盘再恢复正常工作。

优选的，固态硬盘的具体工作流程如下所示：

S1，固态硬盘首次上电；其中，固态硬盘的开卡阶段，NORFlash芯片为全片擦除，NORFlash芯片中的数据为全F；

S2，主控芯片从NANDFlash芯片中读取映射表，并将NANDFlash芯片中的映射表写入DRAM芯片中；

S3，主机端每向固态硬盘写入一个数据页，映射表即对应的新增一条映射关系即映射表数据，主控芯片将新增映射关系写入DRAM芯片中，同时，主控芯片还将新增映射关系备份写入NORFlash芯片中；

S4，主控芯片按照设定的间隔，将DRAM芯片中的新增映射关系写回给NAND Flash芯片，NANDFlash芯片对映射表进行非易失储存；

S5，若固态硬盘正常断电，则固态硬盘在正常断电前要完成下列步骤：

S51，主控芯片将DRAM芯片中的新增映射关系，写回给NANDFlash芯片；

S52，主控芯片向NORFlash芯片写入“无用”的标记数据；

S6，若固态硬盘正常断电后再次上电，则固态硬盘执行以下步骤：

S61，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据，若读到“无用”的标记数据，且“无用”的标记数据后为全F数据，则判断前一次断电是正常断电；

S62，返回步骤S2，固态硬盘继续工作；

S7，若固态硬盘异常断电，则固态硬盘执行下列步骤：

S71，利用供电电路上的电容，为固态硬盘提供一段时间的临时供电；

S72，在临时供电期间，主控芯片先向NORFlash芯片写入“有用”的标记数据，再将DRAM芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系即新增映射关系写入NORFlash芯片中；

S8，若固态硬盘异常断电后再次上电，则固态硬盘执行以下步骤：

S81，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据，若读到“有用”的标记数据，且“有用”的标记数据后为映射表数据，且映射表数据后为全F数据，则判断前一次断电是异常断电；

S82，主控芯片将NORFlash芯片中位于“有用”的标记数据后的映射表数据即新增映射关系写回给NANDFlash芯片；

S83，主控芯片向NORFlash芯片写入“无用”的标记数据；

S84，返回步骤S2，固态硬盘继续工作。

本发明的优点在于：

(1)本发明的一种固态硬盘，在主控芯片内增加了NORFlash控制器，在主控芯片外增加了NORFlash存储器颗粒，用于临时保存映射表数据，同时为固态硬盘的供电电路增设了电容，当遇到异常断电时，电容中储存的电荷为电路提供短暂的临时供电，在临时供电时间中，将DRAM芯片中的映射表数据写入NOR Flash芯片，使得固态硬盘在遇到异常断电时，DRAM芯片中的映射表数据仍能得以保留下来，不会丢失。本发明能够解决现有技术中异常掉电会导致映射表信息丢失的问题。

(2)本发明的一种固态硬盘的映射表管理方法，针对正常工作、正常断电、异常断电分别执行不同的操作，保障DRAM芯片中的映射表数据不会丢失，尤其是遇到异常掉电，利用供电电路上的电容为固态硬盘提供临时供电，在临时供电期间，主控芯片将DRAM芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系写入NOR Flash芯片中，后续恢复供电后，将NORFlash芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系写入NANDFlash芯片中，从而使得DRAM芯片中的映射表数据得以保留下来。另外，由于数据写入NORFlash芯片相比写入NANDFlash芯片，其耗时短、速度更快，因此当出现异常断电时，把映射表数据写入NORFlash芯片要比写入NANDFlash芯片来的更快，从而提高了数据存储效率。

(3)本发明通过向NORFlash芯片中写入“有用”或“无用”的标记数据，在恢复供电后顺序读取NORFlash芯片中的数据，通过对标记数据进行判断，以判断出上次断电时正常断电还是异常断电，从而执行不同的操作。

(4)本发明相比于传统的SSD架构，额外增加了1个并口NORFlash，额外增加的成本较少，可以低成本地解决问题。

(5)本发明通过DRAM和并口NORFlash的配合，可以稳定、可靠地将映射表进行非易失存储，能够彻底杜绝异常掉电的影响。

附图说明

图1为现有技术中典型的固态硬盘的结构示意图。

图2为本发明的一种固态硬盘的结构示意图。

图3为本发明的一种固态硬盘的映射表管理方法流程图。

图4为初始状态下NORFlash芯片为全片擦除时的数据结构示意图。

图5为固态硬盘正常工作时，向NORFlash芯片写入2条映射关系后的数据结构示意图。

图6为固态硬盘正常断电前，将“无用”的标记数据写入NORFlash芯片后的数据结构示意图。

图7为固态硬盘异常断电后利用临时供电，将“有用”的标记数据写入NOR Flash芯片后的数据结构示意图。

图8为固态硬盘异常断电后利用临时供电，将DRAM芯片中尚未来得及写入NANDFlash芯片的映射关系写入进NORFlash芯片后的数据结构示意图。

图9为固态硬盘异常断电后再次上电，将NORFlash芯片中暂存的有用的映射关系写给NANDFlash芯片后，再将“无用”的标记数据写入NORFlash芯片后的数据结构示意图。

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。

本发明的一种固态硬盘，在现有的固态硬盘的架构中增加一颗NORFlash芯片。映射表既可以保存在DRAM芯片中，还可以保存在NORFlash芯片中。同时为SSD供电电路的增设电容，当遇到异常断电时，电容中储存的电荷会释放出来，为SSD提供短暂的临时供电，在这短暂的临时供电期间中，将DRAM芯片中的数据写入NORFlash芯片中。

由图2所示，本发明的一种固态硬盘，内部电路包括：主控芯片、NANDFlash芯片、DRAM芯片、NORFlash芯片。

所述主控芯片分别与DRAM芯片、NANDFlash芯片、NORFlash芯片连接，用于对各个芯片进行读写操作；所述主控芯片还与主机端连接，用于接收主机端的指令和数据。

其中，DRAM芯片的读写访问速度极快，但DRAM芯片是易失存储器，断电后，DRAM芯片中的信息会全部丢失。因此想在断电后仍然保存信息，就得用硬盘或Flash芯片，常用的Flash芯片有NANDFlash芯片、NORFlash芯片两种，均为非易失存储器，NORFlash芯片速度快一些、容量较小，NANDFlash芯片速度更慢、容量能做到极大。

所述主控芯片内的SOC架构包括：片上CPU、总线、主机接口控制器、缓存控制器、闪存控制器、NORFlash控制器。

所述片上CPU通过总线分别与各个控制器连接；所述主机接口控制器与主机连接；所述缓存控制器与DRAM芯片连接；所述闪存控制器与NANDFlash芯片连接；所述NORFlash控制器与NORFlash芯片连接。

本实施例中，包括多个NANDFlash芯片，构成NANDFlash芯片阵列。

在固态硬盘的开卡阶段，将NORFlash芯片全片擦除，擦除后，NORFlash芯片中的数据为全1(也可以称之为全F)。

由图3所示，本发明的固态硬盘的映射表管理方法，如下所示：

S1，固态硬盘首次上电。

S2，主控芯片从NANDFlash芯片中读出映射表，将其写入DRAM芯片中。

S3，主机端每向固态硬盘写入一个数据页，映射表即对应的新增一条映射关系即映射表数据，此时，主控芯片将新增映射关系写入DRAM芯片中，同时，主控芯片还将新增映射关系备份写入NORFlash芯片中。

本发明中，固态硬盘正常工作下也将新增映射关系备份写入NORFlash芯片中是为了应对异常断电的场景。

S4，为防止断电导致新增的映射关系丢失，主控芯片按照设定的间隔，将DRAM芯片中映射表的新增映射关系写回给NANDFlash芯片，NANDFlash芯片对映射表进行非易失储存。

对于已写入NANDFlash芯片的映射表，它们在NORFlash芯片中的备份就变得无用；由于DRAM芯片中的映射表会经常回写至NANDFlash芯片，所以只有最新更新的少量映射关系没有写入NANDFlash芯片，此部分的少量映射关系在异常断电时需要依靠NORFlash芯片的非易失存储能力。

S5，若固态硬盘正常断电，则固态硬盘在正常断电前要完成下列步骤：

S51，主控芯片将DRAM芯片中映射表的新增映射关系，写回给NANDFlash芯片。

S52，主控芯片将NORFlash芯片中的备份的新增映射关系标记为“无用”，具体的，主控芯片向NORFlash芯片写入“无用”的标记数据。

S6，若固态硬盘正常断电后再次上电，固态硬盘可以直接恢复正常工作；具体的，固态硬盘执行以下步骤：

S61，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据，若读到“无用”的标记数据，且“无用”的标记数据后为全F数据，则判断前一次断电是正常断电。

S62，主控芯片不需要读取NORFlash芯片中备份的新增映射关系，只需要读取NANDFlash芯片中的映射表，将其写入DRAM芯片即可，返回步骤S2，固态硬盘继续工作。

S7，若固态硬盘异常断电，则固态硬盘执行下列步骤：

S71，利用供电电路上的大容量电容，为固态硬盘提供一段时间的临时供电。

S72，在临时供电期间，主控芯片将DRAM芯片中尚未来得及写入NANDFlash的新增映射关系，写入进NORFlash芯片中，并将NORFlash芯片中的这部分新增映射关系，标记为“有用”；具体的，主控芯片先向NORFlash芯片写入“有用”的标记数据，再向NORFlash芯片写入此部分尚未来得及写入NANDFlash的新增映射关系。

此部分新增映射关系的数据量很小，虽然临时供电时间很短，但仍能将之写入NORFlash芯片中。写入固态硬盘的数据中，大量的数据都是地址连续排列的数据，所以，虽然向固态硬盘写入的数据量常常很大，但其映射表并不大。

断电后，DRAM芯片中的数据全部丢失，但NORFlash芯片中的数据仍然保留，等后续重新上电后，可以从NORFlash芯片中获取到上述尚未来得及写入NANDFlash的新增映射关系。

S8，若固态硬盘异常断电后再次上电，主控芯片先将NORFlash芯片中的标记为“有用”的新增映射关系写入NANDFlash芯片，固态硬盘再恢复正常工作；具体的，固态硬盘执行以下步骤：

S81，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据标志，若读到“有用”的标记数据，且“有用”的标记数据后为映射表数据，且映射表数据后为全F数据，则判断前一次断电是异常断电。

S82，主控芯片将NORFlash芯片中的标记为“有用”的映射关系写入NAND Flash芯片，具体的，主控芯片将NORFlash芯片中位于“有用”的标记数据后的映射表数据即新增映射关系写回给NANDFlash芯片。

S83，主控芯片将NORFlash芯片中的冗余备份数据标记为“无用”，具体的，主控芯片向NORFlash芯片写入“无用”的标记数据。

S84，返回步骤S2，固态硬盘继续工作。

其中，NORFlash芯片全部写满后，必须先将NORFlash芯片擦除，才可以继续写入，在NORFlash芯片擦除期间，DRAM芯片中更新的新增映射关系，则无法同步写入NORFlash芯片中；这固态硬盘正常工作时，用NANDFlash芯片临时顶替一下，将DRAM芯片中更新的新增映射关系，同步写入NANDFlash芯片中，则可以确保新增映射关系不丢失。

本实施例中还提供了与上述工作流程相对应的NORFlash芯片中的数据结构示意图。其中，PF表示“无用”的标记数据，是预先选定的一个特定数据，PE表示“有用”的标记数据，也是预先选定的一个特定数据。NORFlash芯片中的数据结构示例中，其序号以“0001”、“0002”的16位宽数值形式标出，但实际可以是其他各种宽度。类似地，示例中的“映射值”在擦除后其数值为“FFFF_FFFF_FFFF_FFFF”，即64位宽，但实际上，每个映射关系可以是其他各种位宽。

图4为初始状态下NORFlash芯片为全片擦除时的数据结构示意图。

图5为固态硬盘正常工作时，向NORFlash芯片写入2条映射关系后的数据结构示意图，与步骤S3相对应。

图6为固态硬盘正常断电前，将预定义数据PF写入NORFlash芯片后的数据结构示意图，与步骤S5相对应。

其中，固态硬盘正常断电后再次上电，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据，读到“PF-FF”的模式，即可判断出前一次断电是正常断电。

图7为固态硬盘异常断电后利用临时供电，将预定义数据PE写入NORFlash芯片后的数据结构示意图，与步骤S72相对应。

图8为固态硬盘异常断电后利用临时供电，将DRAM芯片中尚未来得及写入NANDFlash芯片的新增映射关系，写入进NORFlash芯片后的数据结构示意图，与步骤S72相对应。

其中，固态硬盘异常断电后再次上电，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据，读到“PE-序号-FF”的模式，即可判断出前一次断电是异常断电。

图9为固态硬盘异常断电后再次上电，将NORFlash芯片中备份的有用的新增映射关系写给NANDFlash芯片后，再将预定义数据PF写入NORFlash芯片后的数据结构示意图，与步骤S83相对应。

本发明中，还可以将NANDFlash芯片替换为SPI芯片。

以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种固态硬盘的映射表管理方法，其特征在于，包括：主控芯片、DRAM芯片、NANDFlash芯片、NORFlash芯片；

所述主控芯片分别与DRAM芯片、NANDFlash芯片、NORFlash芯片连接；所述主控芯片还与主机端连接；

所述DRAM芯片用于缓存映射表；所述NANDFlash芯片用于非易失存储映射表；

固态硬盘的供电电路上还设置有用于存储电荷的电容，固态硬盘在遇到异常断电时，利用电容中存储的电荷为固态硬盘提供临时供电；在临时供电期间内，主控芯片将DRAM芯片中的缓存的映射表数据即映射关系写入NORFlash芯片中；固态硬盘恢复供电后，主控芯片将NORFlash芯片中的映射表数据写入NANDFlash芯片中；

所述主控芯片的SOC即片上系统包括：片上CPU、总线、主机接口控制器、缓存控制器、闪存控制器、NORFlash控制器；

所述片上CPU通过总线分别与各个控制器连接；所述主机接口控制器与主机端连接；所述缓存控制器与DRAM芯片连接；所述闪存控制器与NANDFlash芯片连接；所述NORFlash控制器与NORFlash芯片连接；

所述片上CPU通过主机接口控制器接收主机端的指令和数据页；所述片上CPU通过缓存控制器控制DRAM芯片的读写操作；所述片上CPU通过闪存控制器控制NANDFlash的读写操作；所述片上CPU通过NORFlash控制器控制NORFlash芯片的读写操作；

固态硬盘正常工作时，主机端每向固态硬盘写入一个数据页，映射表即对应的新增一条映射关系；主控芯片将新增映射关系写入DRAM芯片中，同时，主控芯片还将新增映射关系备份写入NORFlash芯片中；主控芯片按照设定的间隔，将DRAM芯片中的新增映射关系写回给NANDFlash芯片，NANDFlash芯片对映射表进行非易失储存；

若固态硬盘发生正常断电，则主控芯片将DRAM芯片中的新增映射关系写回给NANDFlash芯片，NANDFlash芯片对映射表进行非易失储存，同时，主控芯片将NORFlash芯片中备份存储的新增映射关系标记为“无用”；固态硬盘正常断电后再次上电，固态硬盘直接恢复正常工作；

若固态硬盘发生异常断电，则供电电路上的电容为固态硬盘提供临时供电，在临时供电期间，主控芯片将DRAM芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系即新增映射关系写入NORFlash芯片中，同时，主控芯片将NORFlash芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系标记为“有用”；固态硬盘异常断电后再次上电，主控芯片先将NORFlash芯片中的标记为“有用”的映射关系即未写入NANDFlash芯片的映射关系写入NANDFlash芯片，固态硬盘再恢复正常工作；

固态硬盘的具体工作流程如下所示：

S1，固态硬盘首次上电；其中，固态硬盘的开卡阶段，NORFlash芯片为全片擦除，NORFlash芯片中的数据为全F；

S2，主控芯片从NANDFlash芯片中读取映射表，并将NANDFlash芯片中的映射表写入DRAM芯片中；

S3，主机端每向固态硬盘写入一个数据页，映射表即对应的新增一条映射关系即映射表数据，主控芯片将新增映射关系写入DRAM芯片中，同时，主控芯片还将新增映射关系备份写入NORFlash芯片中；

S4，主控芯片按照设定的间隔，将DRAM芯片中的新增映射关系写回给NAND Flash芯片，NANDFlash芯片对映射表进行非易失储存；

S5，若固态硬盘正常断电，则固态硬盘在正常断电前要完成下列步骤：

S51，主控芯片将DRAM芯片中的新增映射关系，写回给NANDFlash芯片；

S52，主控芯片向NORFlash芯片写入“无用”的标记数据；

S6，若固态硬盘正常断电后再次上电，则固态硬盘执行以下步骤：

S61，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据，若读到“无用”的标记数据，且“无用”的标记数据后为全F数据，则判断前一次断电是正常断电；

S62，返回步骤S2，固态硬盘继续工作；

S7，若固态硬盘异常断电，则固态硬盘执行下列步骤：

S71，利用供电电路上的电容，为固态硬盘提供一段时间的临时供电；

S72，在临时供电期间，主控芯片先向NORFlash芯片写入“有用”的标记数据，再将DRAM芯片中未写入NANDFlash芯片的映射关系即新增映射关系写入NORFlash芯片中；

S8，若固态硬盘异常断电后再次上电，则固态硬盘执行以下步骤：

S81，主控芯片顺序读取NORFlash芯片中的数据，若读到“有用”的标记数据，且“有用”的标记数据后为映射表数据，且映射表数据后为全F数据，则判断前一次断电是异常断电；

S82，主控芯片将NORFlash芯片中位于“有用”的标记数据后的映射表数据即新增映射关系写回给NANDFlash芯片；

S83，主控芯片向NORFlash芯片写入“无用”的标记数据；

S84，返回步骤S2，固态硬盘继续工作。