CN115904262B

CN115904262B - 一种高写入性能的固态硬盘写入方法

Info

Publication number: CN115904262B
Application number: CN202310224351.XA
Authority: CN
Inventors: 张蕾; 岳林玉; 赵永超; 崔志杰; 任俊彤; 滕向阳
Original assignee: Green Crystal Semiconductor Technology Beijing Co ltd
Current assignee: Green Crystal Semiconductor Technology Beijing Co ltd
Priority date: 2023-03-10
Filing date: 2023-03-10
Publication date: 2023-05-05
Anticipated expiration: 2043-03-10
Also published as: CN115904262A

Abstract

本发明公开了一种高写入性能的固态硬盘写入方法，涉及固态硬盘技术领域，现提出如下方案，包括以下步骤：S1、启动降温装置：与主机连接后，SSD控制器微芯片通电启动降温装置，S2、数据信息发送：接着主机通过连接通道通知SSD控制器微芯片有新的写入命令，并将需要写入的文件详细数据信息发送至SSD控制器微芯片；本方法通过切分写入的方式将切分的文件同步储存至多个储存芯片内部，大大节约储存时间，提高写入性能，本方法通过降温装置将固态硬盘保护起来，避免外部温度影响固态硬盘，同时通过沙漏浇淋的方式对固态硬盘进行吸热降温，保障固态硬盘的读写性能，避免掉盘的情况发生。

Description

一种高写入性能的固态硬盘写入方法

技术领域

本发明涉及固态硬盘技术领域，尤其涉及一种高写入性能的固态硬盘写入方法。

背景技术

固态硬盘，简称固盘，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元组成。

固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。

现有的固态硬盘在使用过程中因为写入的一些方式导致写入性能差，写入速度慢，耗时较高，而且在固态硬盘写入时自身会产生一定温度，外加机箱内其他零件也会产生较高的温度，会导致机箱内高温度，从而使固态硬盘的温度变高，高温的固态硬盘在使用过程中会影响读写速度，严重会出现掉盘（断连）的情况，性能较差。

发明内容

本发明提出的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高写入性能的固态硬盘写入方法，包括以下步骤：

S1、启动降温装置：与主机连接后，SSD控制器微芯片通电启动降温装置；

S2、数据信息发送：接着主机通过连接通道通知SSD控制器微芯片有新的写入命令，并将需要写入的文件详细数据信息发送至SSD控制器微芯片；

S3、切分判断：随后SSD控制器微芯片对接收到的详细数据信息通过切分判断单元对文件大小进行判断；

S4、写入方式确定：接着SSD控制器微芯片根据判断结果确定写入方式；

S5、空扇区地址查找：随后SSD控制器微芯片读取DRAM芯片内地址表格内的空扇区；

S6、数据写入：接着SSD控制器微芯片启动加速单元，然后SSD控制器微芯片根据写入方式通过内存通道将文件写入至闪存微芯片的空扇区内进行储存；

S7、地址记录：在写入的同时SSD控制器微芯片将写入地址存入DRAM芯片内的地址表格内，方便后期读取文件。

优选的，所述S3中的切分判断单元通过自身阈值然后判断文件是否需要切分成多段数据分别传输至多个闪存微芯片内，同时往多个闪存微芯片内写入，提高写入速度，在读取时同时对多个闪存微芯片进行读取。

优选的，所述S4中的写入方式包括同时往多个闪存微芯片写入和单往某一个闪存微芯片内写入。

优选的，所述S6中的内存通道将闪存微芯片和SSD控制器微芯片。

优选的，所述S1中的降温装置包括隔热机构，所述隔热机构包括气凝胶箱体，所述气凝胶箱体的顶部固定有气凝胶盖体，所述气凝胶箱体的一侧固定连接有转轴一，所述转轴一的外部固定有齿轮一；

液淋机构，所述液淋机构安装在隔热机构的外部位置，所述液淋机构包括两个料箱，两个所述料箱相对的一侧均开设有多个料口一；

固定架，所述固定架安装在隔热机构的一侧位置；

控制机构，所述控制机构安装在固定架的一侧位置；

封闭机构，所述封闭机构安装在气凝胶箱体的一侧位置。

优选的，所述隔热机构还包括固定在气凝胶箱体内壁的多个支撑螺栓，所述支撑螺栓的外部固定连接有限位板，多个所述支撑螺栓的外部套设有同一个固态硬盘，所述支撑螺栓的外部螺纹套设有螺母，所述气凝胶箱体的一侧开设有线口，所述气凝胶箱体的底部和气凝胶盖体的顶部均开设有多个料口二，所述料口二和料口一相连通，所述隔热机构通过气凝胶箱体和气凝胶盖体隔绝外界的温度，避免影响内部温度。

优选的，所述液淋机构还包括转动连接在料箱内壁的转轴三，所述转轴三的一端固定有圆板，所述圆板的底部固定有多个封口板，所述转轴三的外部固定有锥齿轮一，所述料箱的外壁转动连接有转轴四，所述转轴四的外部固定有锥齿轮二和齿轮二，所述锥齿轮二的一侧与锥齿轮一相啮合，液淋机构通过沙漏的方式对固态硬盘进行淋液降温。

优选的，所述控制机构包括固定在固定架一侧的电机，所述电机的输出轴端固定有齿轮三，所述固定架的一侧转动连接有两个往复螺杆，所述往复螺杆的一端固定连接有单向齿轮，两个单向齿轮的转向相反，所述齿轮三的顶部与上方单向齿轮相啮合，所述齿轮三的底部与下方单向齿轮相啮合，所述固定架的一侧固定有两个导向杆，所述导向杆的外部套设有L型连接架，所述L型连接架螺纹套设在往复螺杆的外部，所述L型连接架的一侧固定连接有齿条，位于上方所述齿条的一侧与齿轮二相啮合，位于下方所述齿条的一侧与齿轮一相啮合，控制机构控制淋液机构和隔热机构反转实现全自动反转淋液降温。

优选的，所述封闭机构包括固定在气凝胶箱体一侧的支撑板，所述支撑板的底端固定连接有两个弹簧，两个所述弹簧的底端固定连接有密封板一，所述密封板一的一侧固定连接有橡胶垫一，所述密封板一的一侧固定连接有抬板，所述气凝胶箱体的一侧固定有密封板二，所述密封板二的顶部固定有橡胶垫二，所述支撑板的内部套设有两个限位杆，两个所述限位杆的底端均与密封板一固定连接，封闭机构对线口进行封闭，避免内部水冷液流出。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本方法通过切分写入的方式将切分的文件同步储存至多个储存芯片内部，大大节约储存时间，提高写入性能，本方法通过降温装置将固态硬盘保护起来，避免外部温度影响固态硬盘，同时通过沙漏浇淋的方式对固态硬盘进行吸热降温，保障固态硬盘的读写性能，避免掉盘的情况发生。

附图说明

图1为本发明提出的一种高写入性能的固态硬盘写入方法的流程示意图；

图2为本发明提出的一种高写入性能的固态硬盘写入方法的降温装置第一立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种高写入性能的固态硬盘写入方法的降温装置的料箱内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种高写入性能的固态硬盘写入方法的降温装置第二立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种高写入性能的固态硬盘写入方法的降温装置的侧剖结构示意图；

图6为图3内A处放大结构示意图；

图7为图4内B处放大结构示意图；

图8为图5内C处放大结构示意图。

图中：1、隔热机构；11、气凝胶箱体；12、气凝胶盖体；13、支撑螺栓；14、限位板；15、固态硬盘；16、螺母；17、转轴一；18、齿轮一；19、线口；2、液淋机构；21、料箱；22、料口一；23、转轴三；24、锥齿轮一；25、圆板；26、封口板；27、转轴四；28、锥齿轮二；29、齿轮二；3、固定架；4、控制机构；41、电机；42、齿轮三；43、往复螺杆；44、单向齿轮；45、导向杆；46、L型连接架；47、齿条；5、封闭机构；51、支撑板；52、弹簧；53、密封板一；54、橡胶垫一；55、限位杆；56、抬板；57、密封板二；58、橡胶垫二。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：参照图1-3：一种高写入性能的固态硬盘写入方法，包括以下步骤：

S7、地址记录：在写入的同时SSD控制器微芯片将写入地址存入DRAM芯片内的地址表格内，方便后期读取文件；

S3中的切分判断单元通过自身阈值然后判断文件是否需要切分成多段数据分别传输至多个闪存微芯片内，同时往多个闪存微芯片内写入，提高写入速度，在读取时同时对多个闪存微芯片进行读取；

S4中的写入方式包括同时往多个闪存微芯片写入和单往某一个闪存微芯片内写入；

S6中的内存通道将闪存微芯片和SSD控制器微芯片。

实施例2：参照图2-8：本实施例在实施例一的基础上提供了一种技术方案：

S1中的降温装置包括隔热机构1，隔热机构1包括气凝胶箱体11，气凝胶箱体11的顶部固定有气凝胶盖体12，气凝胶箱体11的一侧固定连接有转轴一17，转轴一17的外部固定有齿轮一18；

液淋机构2，液淋机构2安装在隔热机构1的外部位置，液淋机构2包括两个料箱21，两个料箱21相对的一侧均开设有多个料口一22；

固定架3，固定架3安装在隔热机构1的一侧位置；

控制机构4，控制机构4安装在固定架3的一侧位置；

封闭机构5，封闭机构5安装在气凝胶箱体11的一侧位置；

隔热机构1还包括固定在气凝胶箱体11内壁的多个支撑螺栓13，支撑螺栓13的外部固定连接有限位板14，多个支撑螺栓13的外部套设有同一个固态硬盘15，支撑螺栓13的外部螺纹套设有螺母16，气凝胶箱体11的一侧开设有线口19，气凝胶箱体11的底部和气凝胶盖体12的顶部均开设有多个料口二，料口二和料口一22相连通，隔热机构1通过气凝胶箱体11和气凝胶盖体12隔绝外界的温度，避免影响内部温度；

液淋机构2还包括转动连接在料箱21内壁的转轴三23，转轴三23的一端固定有圆板25，圆板25的底部固定有多个封口板26，转轴三23的外部固定有锥齿轮一24，料箱21的外壁转动连接有转轴四27，转轴四27的外部固定有锥齿轮二28和齿轮二29，锥齿轮二28的一侧与锥齿轮一24相啮合，液淋机构2通过沙漏的方式对固态硬盘15进行淋液降温；

控制机构4包括固定在固定架3一侧的电机41，电机41的输出轴端固定有齿轮三42，固定架3的一侧转动连接有两个往复螺杆43，往复螺杆43的一端固定连接有单向齿轮44，两个单向齿轮44的转向相反，齿轮三42的顶部与上方单向齿轮44相啮合，齿轮三42的底部与下方单向齿轮44相啮合，固定架3的一侧固定有两个导向杆45，导向杆45的外部套设有L型连接架46，L型连接架46螺纹套设在往复螺杆43的外部，L型连接架46的一侧固定连接有齿条47，位于上方齿条47的一侧与齿轮二29相啮合，位于下方齿条47的一侧与齿轮一18相啮合，控制机构4控制淋液机构2和隔热机构1反转实现全自动反转淋液降温；

封闭机构5包括固定在气凝胶箱体11一侧的支撑板51，支撑板51的底端固定连接有两个弹簧52，两个弹簧52的底端固定连接有密封板一53，密封板一53的一侧固定连接有橡胶垫一54，密封板一53的一侧固定连接有抬板56，气凝胶箱体11的一侧固定有密封板二57，密封板二57的顶部固定有橡胶垫二58，支撑板51的内部套设有两个限位杆55，两个限位杆55的底端均与密封板一53固定连接，封闭机构5对线口19进行封闭，避免内部水冷液流出。

工作原理，首先将固态硬盘15安装在支撑螺栓13外部，并且利用螺母16对固态硬盘15进行固定，防止移动，然后往上推动抬板56，抬板56带动密封板一53和橡胶垫一54上移，密封板一53挤压弹簧52，然后连接线插入线口19，然后与固态硬盘15连接，然后松开抬板56使密封板一53和橡胶垫一54下移，橡胶垫一54和橡胶垫二58将线路包裹，然后在顶部料箱21的内部填充上水冷液，水冷液因为重力原因通过料口一22和料口二漏入气凝胶箱体11的内部，然后落在固态硬盘15的顶部，对固态硬盘15降温，吸热后的水冷液通过下方的料口一22和料口二进入下方的料箱21内部，两个料箱21和气凝胶箱体11漏料过程相当于沙漏，在漏料的时候水冷液接触到固态硬盘15，并将其覆盖对其吸热，然后水冷液继续下流进入下方的料箱21内，此过程可以重新使水冷液降温，在水冷液下漏的过程中，电机41正转带动上方单向齿轮44转动，下方单向齿轮44与上方单向齿轮44转向相反，所以电机41正转带动上方的单向齿轮44和上方的往复螺杆43转动，往复螺杆43使L型连接架46和齿条47顺着往复螺杆43移动，上方的齿条47移动使上方的齿轮二29、转轴四27、锥齿轮二28、锥齿轮一24、转轴三23、圆板25和多个封口板26旋转，封口板26旋转将堵住的料口打开，将没有正在漏料的料口堵住，目的是可以更加均匀充分的覆盖在固态硬盘15，当上方料箱21漏完后，启动电机41反转，使齿轮三42带动下方单向齿轮44和往复螺杆43旋转，往复螺杆43带动L型连接架46和齿条47移动，使齿轮一18和转轴一17转动，转轴一17带动气凝胶箱体11旋转，将下方料箱21旋转至上方料箱21，将上方料箱21旋转至下方料箱21，进行漏料降温，气凝胶箱体11和气凝胶盖体12可以隔绝电脑机箱内的温度，保障固态硬盘15的运行速度，避免掉盘的情况发生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，包括以下步骤：

S7、地址记录：在写入的同时SSD控制器微芯片将写入地址存入DRAM芯片内的地址表格内，方便后期查找读取文件；

所述S1中的降温装置包括隔热机构（1），所述隔热机构（1）包括气凝胶箱体（11），所述气凝胶箱体（11）的顶部固定有气凝胶盖体（12），所述气凝胶箱体（11）的一侧固定连接有转轴一（17），所述转轴一（17）的外部固定有齿轮一（18）；

液淋机构（2），所述液淋机构（2）安装在隔热机构（1）的外部位置，所述液淋机构（2）包括两个料箱（21），两个所述料箱（21）相对的一侧均开设有多个料口一（22）；

固定架（3），所述固定架（3）安装在隔热机构（1）的一侧位置；

控制机构（4），所述控制机构（4）安装在固定架（3）的一侧位置；

封闭机构（5），所述封闭机构（5）安装在气凝胶箱体（11）的一侧位置。

2.根据权利要求1所述的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，所述S3中的切分判断单元通过自身阈值然后判断文件是否需要切分成多段数据分别传输至多个闪存微芯片内，同时往多个闪存微芯片内写入，在读取时同时对多个闪存微芯片进行读取。

3.根据权利要求1所述的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，所述S4中的写入方式包括同时往多个闪存微芯片写入和单往某一个闪存微芯片内写入。

4.根据权利要求1所述的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，所述S6中的内存通道将闪存微芯片和SSD控制器微芯片。

5.根据权利要求1所述的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，所述隔热机构（1）还包括固定在气凝胶箱体（11）内壁的多个支撑螺栓（13），所述支撑螺栓（13）的外部固定连接有限位板（14），多个所述支撑螺栓（13）的外部套设有同一个固态硬盘（15），所述支撑螺栓（13）的外部螺纹套设有螺母（16），所述气凝胶箱体（11）的一侧开设有线口（19），所述气凝胶箱体（11）的底部和气凝胶盖体（12）的顶部均开设有多个料口二，所述料口二和料口一（22）相连通。

6.根据权利要求1所述的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，所述液淋机构（2）还包括转动连接在料箱（21）内壁的转轴三（23），所述转轴三（23）的一端固定有圆板（25），所述圆板（25）的底部固定有多个封口板（26），所述转轴三（23）的外部固定有锥齿轮一（24），所述料箱（21）的外壁转动连接有转轴四（27），所述转轴四（27）的外部固定有锥齿轮二（28）和齿轮二（29），所述锥齿轮二（28）的一侧与锥齿轮一（24）相啮合。

7.根据权利要求1所述的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，所述控制机构（4）包括固定在固定架（3）一侧的电机（41），所述电机（41）的输出轴端固定有齿轮三（42），所述固定架（3）的一侧转动连接有两个往复螺杆（43），所述往复螺杆（43）的一端固定连接有单向齿轮（44），所述齿轮三（42）的顶部与上方单向齿轮（44）相啮合，所述齿轮三（42）的底部与下方单向齿轮（44）相啮合，所述固定架（3）的一侧固定有两个导向杆（45），所述导向杆（45）的外部套设有L型连接架（46），所述L型连接架（46）螺纹套设在往复螺杆（43）的外部，所述L型连接架（46）的一侧固定连接有齿条（47），位于上方所述齿条（47）的一侧与齿轮二（29）相啮合，位于下方所述齿条（47）的一侧与齿轮一（18）相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种高写入性能的固态硬盘写入方法，其特征在于，所述封闭机构（5）包括固定在气凝胶箱体（11）一侧的支撑板（51），所述支撑板（51）的底端固定连接有两个弹簧（52），两个所述弹簧（52）的底端固定连接有密封板一（53），所述密封板一（53）的一侧固定连接有橡胶垫一（54），所述密封板一（53）的一侧固定连接有抬板（56），所述气凝胶箱体（11）的一侧固定有密封板二（57），所述密封板二（57）的顶部固定有橡胶垫二（58），所述支撑板（51）的内部套设有两个限位杆（55），两个所述限位杆（55）的底端均与密封板一（53）固定连接。