CN117170584A - 一种固态存储器ssd、存储器的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种固态存储器SSD、存储器的控制方法及装置，包括：多组闪存颗粒阵列和SSD控制器；其中，每组所述闪存颗粒阵列包括：多个闪存颗粒，每个所述闪存颗粒包括：多组闪存裸片，所述SSD控制器包括：NIS控制器和多个NIS通道；每个所述NIS通道对应一组所述闪存颗粒阵列；每个所述NIS通道包含多组片选信号，每组所述片选信号分别用于控制该NIS通道所对应的闪存颗粒阵列中一个闪存颗粒的一组闪存裸片；所述NIS控制器用于控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。本申请实施例能够实现多通道的设计，避免了因单一控制通道失效造成的SSD故障的问题，提高了SSD的可靠性。

Description

一种固态存储器SSD、存储器的控制方法及装置

技术领域

本文涉及存储器技术，尤指一种固态存储器(Solid State Disk，SSD)、存储器的控制方法及装置。

背景技术

星载固态存储器可以为星载探测设备的数据采集、存储、在轨处理及回放提供支撑，是卫星的核心星载设备，其可靠性要求极高，面对复杂的太空环境，其不仅要求固存核心存储控制器具备抗辐照能力，而且要求固存软硬件具备多种可靠性加固设计，以保证产品在航天应用全生命周期可靠的工作。

目前星载存储控制器主要采用输入输出(Input Output，IO)位宽扩展的架构，即将多个存储核心数据总线拼接为一个很宽的数据总线，地址、片选等控制信号则合并为一套控制端口，这样的架构可以用同一套控制逻辑控制多个芯片，仅需增加数据通道的宽度即可同时增加读写带宽和存储容量，具有成本低、实现简单的特点。

但是，这种IO位宽扩展架构具有几个缺点，首先，所有芯片使用同一个控制通道，使控制通道成为单点故障源，当某个存储芯片发出异常响应信号时，可能导致整个控制通道失效，极大程度地降低了SSD的可靠性

发明内容

本申请提供了一种SSD、存储器的控制方法及装置，能够实现多通道的设计，避免因单一控制通道失效造成的SSD故障的问题，提高SSD的可靠性。

一方面，本申请提供了一种SSD，所述SSD包括：多组闪存颗粒阵列和SSD控制器；其中，每组所述闪存颗粒阵列包括：多个闪存颗粒，每个所述闪存颗粒包括：多组闪存裸片，所述SSD控制器包括：NIS控制器和多个NIS通道；

每个所述NIS通道对应一组所述闪存颗粒阵列；每个所述NIS通道包含多组片选信号，每组所述片选信号分别用于控制该NIS通道所对应的闪存颗粒阵列中一个闪存颗粒的一组闪存裸片；

所述NIS控制器用于控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。

另一方面，本申请提供了一种存储器的控制方法，应用于上述的SSD,所述方法包括：

所述NIS控制器获取SSD的工作模式设置信息；其中，所述工作模式设置信息至少包括：所述SSD的工作模式；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。

又一方面，本申请提供了一种存储器的控制装置，包括：存储器和处理器，所述存储器用于保存可执行程序；

所述处理器用于读取执行所述可执行程序，以实现上述的存储器的控制方法。

与相关技术相比，本申请包括多组闪存颗粒阵列和SSD控制器；其中，每组所述闪存颗粒阵列包括：多个闪存颗粒，每个所述闪存颗粒包括：多组闪存裸片，所述SSD控制器包括：NIS控制器和多个NIS通道；每个所述NIS通道对应一组所述闪存颗粒阵列；每个所述NIS通道包含多组片选信号，每组所述片选信号分别用于控制该NIS通道所对应的闪存颗粒阵列中一个闪存颗粒的一组闪存裸片；所述NIS控制器用于控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。因此实现了多通道的设计，从而避免了因单一控制通道失效造成的SSD故障的问题，极大程度地提高了SSD的可靠性。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的一种SSD的结构示意图；

图2为相关技术中存储控制器架构示意图；

图3为本申请实施例提供的SSD架构示意图；

图4相关技术中闪存颗粒的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种存储器的控制方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种SSD的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种SSD的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种SSD的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种SSD的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种SSD工作状态示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种SSD工作状态示意图；

图12为本申请实施例提供的又一种SSD工作状态示意图；

图13为本申请实施例提供的又一种SSD工作状态示意图；

图14a为本申请实施例提供的一种多通道多片选冗余容灾机制的工作流程示意图；

图14b为本申请实施例提供的另一种多通道多片选冗余容灾机制的工作流程示意图；

图14c为本申请实施例提供的又一种多通道多片选冗余容灾机制的工作流程示意图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

本申请实施例提供了一种SSD，如图1所示，包括：多组闪存颗粒阵列和SSD控制器；其中，每组所述闪存颗粒阵列包括：多个闪存颗粒(图1中一行闪存颗粒称为一组闪存颗粒)，每个所述闪存颗粒包括：多组闪存裸片，所述SSD控制器包括：NIS控制器和多个NIS通道(图1中表示为通道0、通道1、通道2、通道3、通道4、通道5)；

每个所述NIS通道对应一组所述闪存颗粒阵列；每个所述NIS通道包含多组片选信号(图中未示出)，每组所述片选信号分别用于控制该NIS通道所对应的闪存颗粒阵列中一个闪存颗粒的一组闪存裸片(图1中一个闪存颗粒中的一行Die表示一组闪存裸片)；

所述NIS控制器用于控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。

相关技术中采用IO位宽扩展的架构的存储控制器可以如图2所示，这种IO位宽扩展架构具有几个缺点，首先，所有闪存颗粒使用同一个控制通道，使控制通道成为单点故障源，即使可以加固控制器的控制通道设计，当某个闪存颗粒发出异常响应信号时，可能导致整个控制通道失效，极大地降低了系统可靠性。其次，当某个闪存颗粒(Package)包含的某个部分(例如闪存平面(plane)、闪存块(block))故障的时候，相同地址对应的其它闪存颗粒的完好页面因为共用数据总线，其数据与损坏页面的数据混合，导致这些完好页面也无法使用。这样的失效情况导致系统有效容量损失，在星载存储器上则直接对应于载荷寿命损失。

本申请实施例提供的SSD可以如图3所示，每个控制器仅控制一组片选可控的闪存颗粒阵列，数据总线不进行位宽扩展。这样，多个通道控制器可以形成故障隔离结构，当闪存颗粒意外响应控制信号导致通道无法工作时，故障可被约束到单一通道。图1还可以作为SSD控制器Bifort闪存控制通道示意图，SSD控制器Bifort的闪存控制部分采用6通道独立设计，即共集成6路NIS通道，每个NIS通道具有8片选信号能力，最多控制16个die，所有NIS通道一共具有48片选信号能力，最高支持96die的数据访问管理。

在图1所示的SSD中，可以采用多通道多片选信号冗余容灾机制中，6路NIS通道可以进行自由组合与配置，既可以6路并发同时工作，也可以选中其中几路自由组合工作。多通道多片选冗余容灾机制通过设置冗余通道、冗余片选，有效预防SSD运行过程中出现的闪存颗粒(Nand Flash)的内各级别的失效(如Block、Plane、Die各级别的失效)给SSD带来的可靠性威胁。

闪存颗粒的结构可以如图4所示，由图4可知，一个闪存颗粒(Package)由多个闪存裸片(Die)组成，而一个Die一般由两个闪存平面(Plane)组成，一个Plane则由多个闪存块(Block)组成。

本申请实施例提供的SSD，包括多组闪存颗粒阵列和SSD控制器；其中，每组所述闪存颗粒阵列包括：多个闪存颗粒，每个所述闪存颗粒包括：多组闪存裸片，所述SSD控制器包括：NIS控制器和多个NIS通道；每个所述NIS通道对应一组所述闪存颗粒阵列；每个所述NIS通道包含多组片选信号，每组所述片选信号分别用于控制该NIS通道所对应的闪存颗粒阵列中一个闪存颗粒的一组闪存裸片；所述NIS控制器用于控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。因此实现了多通道的设计，从而避免了因单一控制通道失效造成的SSD故障的问题，极大程度地提高了SSD的可靠性。

本申请实施例提供了一种存储器的控制方法，应用于上述实施例描述的固态存储器SSD，如图5所示，所述方法包括：

步骤101、NIS控制器获取SSD的工作模式设置信息；其中，所述工作模式设置信息至少包括：所述SSD的工作模式；

步骤102、所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。

本申请实施例提供的存储器的控制方法，根据工作模式设置信息控制SSD包括的多个NIS通道和每个通道上包含的多组片选信号的工作状态。因此提供多种工作模式设置，满足不同容量及不同性能的差异化需求，从而提高了SSD的可靠性。

图6为一种SSD结构示意图，图6所示的SSD的工作模式为：不保留冗余NIS通道且不保留冗余片选信号的工作模式(记这种工作模式为Model 0)，如图6所示，6通道8片选全激活，没有冗余通道冗余片选功能，当通道、Package、Die、Plane、Block失效时，易造成丢失数据，可靠性一般。

在一种示例性实例中，所述工作模式包括：保留冗余NIS通道的工作模式，当所述工作模式为所述保留冗余NIS通道的工作模式，所述工作信息还包括：NIS通道的启用个数M；其中，M为大于0且不大于S的整数，S为所述SSD控制器包括的NIS通道的总数；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道的工作状态，包括：

首先，所述NIS控制器设置M个通道控制器，并从所述SSD控制器包括的多个NIS通道中选择M个作为第一目标NIS通道；

其次，所述NIS控制器将所述M个通道控制器一一映射到选择的M个第一目标NIS通道，并激活所述M个第一目标NIS通道。

图7为一种SSD结构示意图，图7所示的SSD的工作模式为：保留冗余NIS通道但不保留冗余片选信号的工作模式(记这种工作模式为Model 1)，如图7所示，M为4，NIS控制器设置的NIS控制器分别为：NIS_0、NIS_1、NIS_2和NIS_3，所选择的第一目标NIS通道(即启用的NIS通道)分别是：NIS_A、NIS_B、NIS_C和NIS_D，NIS_E和NIS_F作为冗余NIS通道(图中以灰色填充表示)，将NIS_0映射到NIS_A，将NIS_1映射到NIS_B，将NIS_2映射到NIS_C，将NIS_3映射到NIS_D。

图7所示的这种工作模式，激活4通道8片选，2冗余通道，没有冗余片选功能，当通道、Package、Die、Plane、Block失效时，SSD激活冗余通道功能，保证数据不丢失，系统稳定运行，可靠性较高。

在一种示例性实例中，所述工作模式包括：保留冗余片选信号的工作模式，当所述工作模式为所述保留冗余片选信号的工作模式，所述工作信息还包括：第i个NIS通道的片选信号的启用组数Ni；其中，Ni为大于0的整数，i＝1…S，S为所述SSD控制器包括的NIS通道的总数；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道和所述NIS通道中片选信号的工作状态，包括：

所述NIS控制器依次对所述S个NIS通道中第i个NIS通道进行如下操作：

首先，针对所述第i个NIS通道设置Ni个片选信号控制器，并从所述第i个NIS通道包含的多组片选信号中选择Ni组作为第一目标片选信号；

其次，将所述Ni个片选信号控制器一一映射到选择的Ni组第一目标片选信号，并激活所述Ni组第一目标片选信号。

图8为又一种SSD结构示意图，图8所示的SSD的工作模式为：保留冗余片选信号但不保留冗余NIS通道的工作模式(记这种工作模式为Model 2)，如图8所示，六个NIS通道，即NIS_A、NIS_B、NIS_C、NIS_D、NIS_E和NIS_F中每个NIS通道设置的片选信号控制器个数Ni均为4，即CE A、CE B、CE C、CE D。

从NIS_A包含的多组片选信号中选择4组作为第一目标片选信号，即NIS_A中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_A中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_B包含的多组片选信号中选择4组作为第一目标片选信号，即NIS_B中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_B中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_C包含的多组片选信号中选择4组作为第一目标片选信号，即NIS_C中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_C中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_D包含的多组片选信号中选择4组作为第一目标片选信号，即NIS_D中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_D中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_E包含的多组片选信号中选择4组作为第一目标片选信号，即NIS_E中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_E中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_F包含的多组片选信号中选择4组作为第一目标片选信号，即NIS_F中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_F中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

图8所示的这种工作模式，激活6通道4片选，4冗余片选，没有冗余通道功能，当Package、Die、Plane、Block失效时，SSD激活冗余片选功能，保证数据不丢失，系统稳定运行，可靠性较高。

在一种示例性实例中，所述工作模式包括：保留冗余NIS通道且保留冗余片选信号的工作模式，当所述工作模式信息为所述保留冗余NIS通道且保留冗余片选信号的工作模式，所述工作模式信息包括：NIS通道的启用个数M，所启用的M个NIS通道中第j个NIS通道的片选信号启用组数Nj；其中，Nj为大于0的整数，j＝1…M；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态，包括：

首先，所述NIS控制器设置M个通道控制器，并从所述SSD控制器包括的多个NIS通道中选择M个作为第二目标NIS通道；

其次，所述NIS控制器将所述M个通道控制器一一映射到所选择的M个第二目标NIS通道，并激活所述M个第二目标NIS通道；

最后，所述NIS控制器依次对所述M个第二目标NIS通道中第j个第二目标NIS通道进行如下操作：

针对所述第j个第二目标NIS通道设置Nj个片选信号控制器，并从所述第j个第二目标NIS通道包含的多组片选信号中选择Nj组作为第二目标片选信号；

将所述Nj个片选信号控制器一一映射到所选择的Nj组第二目标片选信号，并激活所述Nj组第二目标片选信号。

图9为又一种SSD结构示意图，图9所示的SSD的工作模式为：保留冗余片选信号且保留冗余NIS通道的工作模式(记这种工作模式为Model 3)，如图9所示，M为4，NIS控制器设置的NIS控制器分别为：NIS_0、NIS_1、NIS_2和NIS_3，所选择的第二目标NIS通道(即启用的NIS通道)分别是：NIS_A、NIS_B、NIS_C和NIS_D，NIS_E和NIS_F作为冗余NIS通道(图中以灰色填充表示)，将NIS_0映射到NIS_A，将NIS_1映射到NIS_B，将NIS_2映射到NIS_C，将NIS_3映射到NIS_D。

NIS_A、NIS_B、NIS_C、NIS_D中每个NIS通道设置的片选信号控制器个数Ni均为4，即CE A、CE B、CE C、CE D。

从NIS_A包含的多组片选信号中选择4组作为第二目标片选信号，即NIS_A中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_A中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_B包含的多组片选信号中选择4组作为第二目标片选信号，即NIS_B中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_B中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_C包含的多组片选信号中选择4组作为第二目标片选信号，即NIS_C中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_C中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

从NIS_D包含的多组片选信号中选择4组作为第二目标片选信号，即NIS_D中的CE0、CE 1、CE 2、CE 3，而NIS_D中的CE 4、CE 5、CE 6、CE 7作为冗余片选信号(图中以灰色填充表示)，将CE A映射到CE 0，将CE B映射到CE 1，将CE C映射到CE 2，将CE D映射到CE 3。

图9所示的这种工作模式，激活4通道4片选，2冗余通道，4冗余片选，当通道、芯片(Package)、Die、Plane、Block失效时，SSD依次激活冗余片选、冗余通道功能，保证数据不丢失，系统稳定运行，可靠性非常高。

图6、7、8、9，即四种模式Model 0、Model 1、Model 2和Model 3对应的特点如下表所示：

表1

由表1可以看出，Model 0、Model 1、Model 2至Model 3逐级上升。在本申请实施例提供的存储器的控制方法，使SSD拥有了多通道多片选冗余容灾机制中，能够理Die级失效、片选失效、Package失效(即闪存芯片失效)、通道失效的场景。其中Die级失效可包括Block失效、Plane失效、Die失效。以Model 3为例，当SSD控制器工作于Mode 3时，激活4通道4片选，2冗余通道，4冗余片选，此时如果通道、Package、Die、Plane、Block等，出现多级失效时，SSD控制器根据具体情况启动片选信号备份和通道备份，保证SSD工作稳定可靠，不受各级失效的影响，非常适用于航天高可靠应用场景，尽管该机制会牺牲SSD部分容量成本，但面对本质不可维修的星载应用，为保证产品在航天全生命周期可靠的工作，增加这部分硬件成本还是非常值得的。

在一种示例性实例中，所述方法还包括：

首先，当所述NIS控制器检测到待访问的闪存裸片失效，所述NIS控制器确定用于控制所述待访问的闪存裸片所属的闪存裸片组的第三目标片选信号，与所述第三目标片选信号对应的第一目标片选信号控制器，以及包含所述第三目标片选信号的第三目标NIS通道；

其次，所述NIS控制器从与所述第三目标NIS通道包含的冗余片选信号中选择第一目标冗余片选信号；

最后，所述NIS控制器将所述第一目标片选信号控制器至所述第三目标片选信号的映射更改为至所述第一目标冗余片选信号的映射，并激活所述第一目标冗余片选信号。

以Model 3下SSD结构进行说明，如图10所示，假设待访问的闪存裸片为Die6，当所述NIS控制器检测到待访问的闪存裸片，即Die6失效(以网格样式表示)，所述NIS控制器确定用于控制所述待访问的闪存裸片所属的闪存裸片组的第三目标片选信号，即CE 3，与所述第三目标片选信号对应的第一目标片选信号控制器，即CE D，以及包含所述第三目标片选信号的第三目标NIS通道，NIS_A，从与所述第三目标NIS通道包含的冗余片选信号(NIS_A通道包含到的冗余片选信号有CE 4、CE 5、CE 6和CE 7)中选择第一目标冗余片选信号，即CE 7(这里也可以选择其他冗余片选信号，只不过CE 3和CE 7属于位于不同闪存颗粒的同一位置的关系)，最后将所述CE D至CE 3的映射更改为至CE 7的映射，并激活CE 7。上述过程可以概况为：NIS控制器停止NIS A的片选CE 3的工作和闪存颗粒01的Die6、Die7工作，激活冗余片选CE 7，使用闪存颗粒02的Die6、Die7替换闪存颗粒01的Die6、Die7工作。

在一种示例性实例中，所述方法还包括：

首先，当所述NIS控制器检测到第四目标片选信号失效，所述NIS控制器确定与所述第四目标片选信号对应的第二目标片选信号控制器，以及包含所述第四目标片选信号的第四目标NIS通道；

其次，所述NIS控制器从与所述第四目标NIS通道对应的冗余片选信号中选择第二目标冗余片选信号；

最后，所述NIS控制器将所述第二目标片选信号控制器至所述第四目标片选信号的映射更改为至所述第二目标冗余片选信号的映射，并激活所述第二目标冗余片选信号。

仍然以Model 3下SSD结构进行说明，如图11所示，假设NIA_A的片选信号CE 3失效(以网格样式表示)，即第四目标片选信号为CE 3，当所述NIS控制器检测到CE 3失效，所述NIS控制器确定与所述第四目标片选信号对应的第二目标片选信号控制器，即CE D，以及包含所述第四目标片选信号的第四目标NIS通道，即NIS_0；然后，从与所述NIS_0对应的冗余片选信号(NIS_A通道包含的冗余片选信号有CE 4、CE 5、CE 6和CE 7)中选择第二目标冗余片选信号，即CE 7(这里也可以选择其他冗余片选信号，只不过CE 3和CE 7属于位于不同闪存颗粒的同一位置的关系)；最后，将CE D至所述CE 3的映射更改为至CE 7的映射，并激活CE 7。上述过程可以概况为：NIS控制器停止NIS0片选CE3的工作，激活冗余片选CE7，使用闪存颗粒02的Die6、Die7替换闪存颗粒01的Die6、Die7工作。

在一种示例性实例中，所述方法还包括：

首先，当所述NIS控制器检测到目标闪存颗粒失效，所述NIS控制器确定与所述目标闪存颗粒所属的闪存颗粒阵列对应的第五目标NIS通道，并从所述第五目标NIS通道对应的闪存颗粒阵列中选择用于替换所述目标闪存颗粒的备用闪存颗粒；

其次，对所述目标闪存颗粒上每组闪存裸片，所述NIS控制器都在所述第五目标NIS通道上确定用于控制该组闪存裸片的第五目标片选信号，并确定与该第五目标片选信号对应的第三目标片选信号控制器；

再次，对所述备用闪存颗粒中每组闪存裸片，所述NIS控制器都从所述第五目标NIS通道包含的多个冗余片选信号中选择用于控制该组闪存裸片的第三目标冗余片选信号；

最后，所述NIS控制器将所述第三目标片选信号控制器至所述第五目标片选信号的一一映射更改为至所述第三目标冗余片选信号的一一映射，并激活所述第三目标冗余片选信号。

仍然以Model 3下SSD结构进行说明，如图12所示，假设闪存颗粒01失效(以网格样式表示)，当所述NIS控制器检测到目标闪存颗粒，即闪存颗粒01失效，所述NIS控制器确定与闪存颗粒01所属的闪存颗粒阵列对应的第五目标NIS通道，即NIS_A，并从NIS_A对应的闪存颗粒阵列中选择用于替换所述目标闪存颗粒的备用闪存颗粒，即闪存颗粒02；对所述目标闪存颗粒上每组闪存裸片，即闪存颗粒02上的Die0和Die1组成的一组闪存裸片，闪存颗粒02上的Die2和Die3组成的一组闪存裸片，闪存颗粒02上的Die4和Die5组成的一组闪存裸片，闪存颗粒02上的Die6和Die7组成的一组闪存裸片。所述NIS控制器都在所述第五目标NIS通道上确定用于控制该组闪存裸片的第五目标片选信号，即用于控制Die0和Die1组成的这一组闪存裸片的CE 0，用于控制Die2和Die3组成的这一组闪存裸片的CE 1，用于控制Die4和Die5组成的这一组闪存裸片的CE 2，用于控制Die6和Die7组成的这一组闪存裸片的CE 3；并确定与该第五目标片选信号对应的第三目标片选信号控制器，即CE A、CE B、CE C和CE D；对所述备用闪存颗粒中每组闪存裸片，所述NIS控制器都从所述第五目标NIS通道包含的多个冗余片选信号(即CE 4、CE 5、CE 6和CE 7)中选择用于控制该组闪存裸片的第三目标冗余片选信号，即从为Die0和Die1组成的这一组闪存裸片选择用于控制其的第三目标冗余片选信号，即CE 4，为Die2和Die3组成的这一组闪存裸片选择用于控制其的第三目标冗余片选信号，即CE 5，为Die4和Die5组成的这一组闪存裸片选择用于控制其的第三目标冗余片选信号，即CE 6，为Die6和Die7组成的这一组闪存裸片选择用于控制其的第三目标冗余片选信号，即CE 6。最后，将CE A至CE 0的映射更改为CE 4的映射，CE B至CE 1的映射更改为CE 5的映射，CE C至CE 2的映射更改为CE 6的映射，CE D至CE 3的映射更改为CE7的映射。上述过程可以概况为：NIS控制器停止NIS_A片选CE0、CE1、CE2、CE3的工作，激活冗余片选CE4、CE5、CE6、CE7，使用闪存颗粒02替换闪存颗粒01工作。

在一种示例性实例中，所述方法还包括：

首先，当所述NIS控制器检测到第六目标NIS通道失效，所述NIS控制器确定与所述第六目标NIS通道对应的目标通道控制器，并获取所述第六目标NIS通道上片选信号的组数K；

其次，所述NIS控制器从冗余NIS通道中选择一个片选信号的启用组数不小于K的目标冗余NIS通道，将所述目标通道控制器至所述第六目标NIS通道的映射更改为至所述目标冗余NIS通道的映射，并激活所述目标冗余NIS通道；

最后，所述NIS控制器针对所述目标冗余NIS通道设置K个第四目标片选信号控制器，并针对目标冗余NIS通道包含的所有片选信号中选择K组作为第六目标片选信号，将设置的K个第四目标片选信号控制器一一映射到所选择的K组第六目标片选信号，并激活所述K组第六目标片选信号。

仍然以Model 3下SSD结构进行说明，如图13所示，假设NIS_D失效(以阴影填充表示)，当所述NIS控制器检测到第六目标NIS通道，即NIS_D失效，所述NIS控制器确定与所述第六目标NIS通道对应的目标通道控制器，即NIS_3，并获取所述第六目标NIS通道上片选信号的组数K，即4；然后，从冗余NIS通道(包括NIS_E和NIS_F)中选择一个片选信号的设置组数不小于K的目标冗余NIS通道(NIS_E和NIS_F选信号的设置组数均不小于4，因此随机选取一个，假设选取的是NIS_E)，将NIS_3至NIS_D的映射更改为至NIS_E的映射，并激活NIS_E；最后，针对所述目标冗余NIS通道设置K个第四目标片选信号控制，即CE A、CE B、CE C和CED，并针对目标冗余NIS通道包含的所有片选信号中选择4组作为第六目标片选信号，即CE0、CE 1、CE 2和CE 3，将CE A、CE B、CE C和CE D一一映射到CE 0、CE 1、CE 2和CE 3，并激活CE 0、CE 1、CE 2和CE 3。上述过程可以概况为：NIS控制器停止通道NIS_D工作，激活冗余通道NIS_E，并将NIS_3切换至冗余通道NIS_E工作。

本申请实施例还提供一种多通道多片选冗余容灾机制的工作流程，如图14a、图14b和图14c所示，包括：

进入通道冗余容错机制处理流程，判断是否处于Model 0，如果处于Model0，退出通道冗余容错机制处理流程返回处理结果，如果不处于Model 0，判断是否处于Model 1，如果不处于Model 1，判断是否处于Model 2，如果不处于Model 2，判断是否处于Model 3；

如果处于Model 1，获取未处理失效事件，判断未处理失效事件数量是否为0，如果不为0，获取失效类型，判断是否是Die失效，如果是Die失效，停止失效Die对应的片选信号上的两个Die，启用冗余片选信号的两个Die，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是Die失效，判断是否是片选信号失效，如果是片选信号失效，停止片选信号，启用冗余片选信号，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是片选信号失效判断是否是闪存颗粒失效，如果是闪存颗粒失效，停止失效闪存颗粒片选信号，并启用冗余闪存颗粒片选信号，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；最终将本次处理的失效事件标记成已处理失效事件。

如果处于Model 2，获取未处理失效事件，判断未处理失效事件数量是否为0，如果不为0，获取失效类型，判断是否是Die失效，如果是Die失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是Die失效，判断是否是片选信号失效，如果是片选信号失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是片选信号失效判断是否是闪存颗粒失效，如果是闪存颗粒失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是闪存颗粒失效，判断是否是通道失效，如果是通道失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；最终将本次处理的失效事件标记成已处理失效事件。

如果处于Model 3，获取未处理失效事件，判断未处理失效事件数量是否为0，如果不为0，获取失效类型，判断是否是Die失效，如果是Die失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是Die失效，判断是否是片选信号失效，如果是片选信号失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是片选信号失效判断是否是闪存颗粒失效，如果是闪存颗粒失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；如果不是闪存颗粒失效，判断是否是通道失效，如果是通道失效，停止失效通道，启用冗余通道，并将失效类型处理结果记录到返回结果中；最终将本次处理的失效事件标记成已处理失效事件。

本申请实施例还提供一种存储器的控制装置，包括：存储器和处理器，所述存储器用于保存可执行程序；

所述处理器用于读取执行所述可执行程序，以实现上述任一实施例描述的存储器的控制方法。

本申请实施例提供的存储器的控制装置，据工作模式设置信息控制SSD包括的多个NIS通道和每个通道上包含的多组片选信号的工作状态。因此提供多种工作模式设置，满足不同容量及不同性能的差异化需求，从而提高了SSD的可靠性。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种固态存储器SSD，其特征在于，所述SSD包括：多组闪存颗粒阵列和SSD控制器；其中，每组所述闪存颗粒阵列包括：多个闪存颗粒，每个所述闪存颗粒包括：多组闪存裸片，所述SSD控制器包括：NIS控制器和多个NIS通道；

每个所述NIS通道对应一组所述闪存颗粒阵列；每个所述NIS通道包含多组片选信号，每组所述片选信号分别用于控制该NIS通道所对应的闪存颗粒阵列中一个闪存颗粒的一组闪存裸片；

所述NIS控制器用于控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。

2.一种存储器的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的固态存储器SSD，所述方法包括：

NIS控制器获取SSD的工作模式设置信息；其中，所述工作模式设置信息至少包括：所述SSD的工作模式；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括：保留冗余NIS通道的工作模式，当所述工作模式为所述保留冗余NIS通道的工作模式，所述工作信息还包括：NIS通道的启用个数M；其中，M为大于0且不大于S的整数，S为所述SSD控制器包括的NIS通道的总数；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道的工作状态，包括：

所述NIS控制器设置M个通道控制器，并从所述SSD控制器包括的多个NIS通道中选择M个作为第一目标NIS通道；

所述NIS控制器将所述M个通道控制器一一映射到选择的M个第一目标NIS通道，并激活所述M个第一目标NIS通道。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括：保留冗余片选信号的工作模式，当所述工作模式为所述保留冗余片选信号的工作模式，所述工作信息还包括：第i个NIS通道的片选信号的启用组数Ni；其中，Ni为大于0的整数，i＝1…S，S为所述SSD控制器包括的NIS通道的总数；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态，包括：

所述NIS控制器依次对所述S个NIS通道中第i个NIS通道进行如下操作：

针对所述第i个NIS通道设置Ni个片选信号控制器，并从所述第i个NIS通道包含的多组片选信号中选择Ni组作为第一目标片选信号；

将所述Ni个片选信号控制器一一映射到选择的Ni组第一目标片选信号，并激活所述Ni组第一目标片选信号。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括：保留冗余NIS通道且保留冗余片选信号的工作模式，当所述工作模式信息为所述保留冗余NIS通道且保留冗余片选信号的工作模式，所述工作模式信息包括：NIS通道的启用个数M，所启用的M个NIS通道中第j个NIS通道的片选信号启用组数Nj；其中，Nj为大于0的整数，j＝1…M；

所述NIS控制器根据所述工作模式设置信息相应控制所述NIS通道和/或所述NIS通道中片选信号的工作状态，包括：

所述NIS控制器设置M个通道控制器，并从所述SSD控制器包括的多个NIS通道中选择M个作为第二目标NIS通道；

所述NIS控制器将所述M个通道控制器一一映射到所选择的M个第二目标NIS通道，并激活所述M个第二目标NIS通道；

所述NIS控制器依次对所述M个第二目标NIS通道中第j个第二目标NIS通道进行如下操作：

针对所述第j个第二目标NIS通道设置Nj个片选信号控制器，并从所述第j个第二目标NIS通道包含的多组片选信号中选择Nj组作为第二目标片选信号；

将所述Nj个片选信号控制器一一映射到所选择的Nj组第二目标片选信号，并激活所述Nj组第二目标片选信号。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述NIS控制器检测到待访问的闪存裸片失效，所述NIS控制器确定用于控制所述待访问的闪存裸片所属的闪存裸片组的第三目标片选信号，与所述第三目标片选信号对应的第一目标片选信号控制器，以及包含所述第三目标片选信号的第三目标NIS通道；

所述NIS控制器从与所述第三目标NIS通道包含的冗余片选信号中选择第一目标冗余片选信号；

所述NIS控制器将所述第一目标片选信号控制器至所述第三目标片选信号的映射更改为至所述第一目标冗余片选信号的映射，并激活所述第一目标冗余片选信号。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述NIS控制器检测到第四目标片选信号失效，所述NIS控制器确定与所述第四目标片选信号对应的第二目标片选信号控制器，以及包含所述第四目标片选信号的第四目标NIS通道；

所述NIS控制器从与所述第四目标NIS通道对应的冗余片选信号中选择第二目标冗余片选信号；

所述NIS控制器将所述第二目标片选信号控制器至所述第四目标片选信号的映射更改为至所述第二目标冗余片选信号的映射，并激活所述第二目标冗余片选信号。

8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述NIS控制器检测到目标闪存颗粒失效，所述NIS控制器确定与所述目标闪存颗粒所属的闪存颗粒阵列对应的第五目标NIS通道，并从所述第五目标NIS通道对应的闪存颗粒阵列中选择用于替换所述目标闪存颗粒的备用闪存颗粒；

对所述目标闪存颗粒上每组闪存裸片，所述NIS控制器都在所述第五目标NIS通道上确定用于控制该组闪存裸片的第五目标片选信号，并确定与该第五目标片选信号对应的第三目标片选信号控制器；

对所述备用闪存颗粒中每组闪存裸片，所述NIS控制器都从所述第五目标NIS通道包含的多个冗余片选信号中选择用于控制该组闪存裸片的第三目标冗余片选信号；

所述NIS控制器将所述第三目标片选信号控制器至所述第五目标片选信号的一一映射更改为至所述第三目标冗余片选信号的一一映射，并激活所述第三目标冗余片选信号。

9.根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述NIS控制器检测到第六目标NIS通道失效，所述NIS控制器确定与所述第六目标NIS通道对应的目标通道控制器，并获取所述第六目标NIS通道上片选信号的组数K；

所述NIS控制器从冗余NIS通道中选择一个片选信号的设置组数不小于K的目标冗余NIS通道，将所述目标通道控制器至所述第六目标NIS通道的映射更改为至所述目标冗余NIS通道的映射，并激活所述目标冗余NIS通道；

所述NIS控制器针对所述目标冗余NIS通道设置K个第四目标片选信号控制器，并针对目标冗余NIS通道包含的所有片选信号中选择K组作为第六目标片选信号，将设置的K个第四目标片选信号控制器一一映射到所选择的K组第六目标片选信号，并激活所述K组第六目标片选信号。

10.一种存储器的控制装置，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器用于保存可执行程序；

所述处理器用于读取执行所述可执行程序，以实现如权利要求2-9任一项所述的存储器的控制方法。