JP2006190249A - Storage device with flash memory including pci express - Google Patents

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Wee Kuan Gan
顔▲い▼▲ぜん▼
Jiunn-Yeong Yang
楊俊勇
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Phison Electronics Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a storage device using a PCI Express as a transfer interface. <P>SOLUTION: The storage device 1 comprises a micro controller 12. The micro controller 12 is connected to a flash memory 13 and a PCI Express connection interface 11. The micro controller 12 has a flash memory interface 121 and a PCI Express interface 122. When the storage device 1 is connected via the PCI Express connection interface 11 to the PCI Express 21 installed on a host 2, the host 2 reads/writes data from the storage device 1 and transfers the data at the maximum transfer speed which the PCI Express can provide. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、PCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置に関し、特にPCI Expressを伝送インターフェースとした保存装置に関する。   The present invention relates to a flash memory storage device having PCI Express, and more particularly to a storage device using PCI Express as a transmission interface.

現在、コンピュータ技術は日進月歩の速さで成長しており、コンピュータの発展の趨勢は演算機能の強化と演算速度の高速化の方向に邁進している。しかし、CPUのクロック速度が速すぎる場合、その他の周辺機器の伝送速度はCPUの処理速度について行けず、そのためにCPUの機能が向上しても、システム全体の大きな改善はない。これはコンピュータの機能は全体のシステムによって決定されるためであり、CPUの機能を極限まで発揮させるにはコンピュータ全体のシステムを改良する必要がある。   Currently, computer technology is growing rapidly, and the development trend of computers is progressing in the direction of strengthening computing functions and increasing computing speed. However, when the clock speed of the CPU is too high, the transmission speed of other peripheral devices cannot follow the processing speed of the CPU. Therefore, even if the CPU functions are improved, there is no significant improvement in the entire system. This is because the function of the computer is determined by the entire system, and it is necessary to improve the system of the entire computer in order to bring out the CPU function to the limit.

データ伝送の速度はバスの伝送速度によって決定されるので、コンピュータの機能を高めるために全ての関連業者はバスの伝送速度の改良を行なってきた。例えばハードディスク装置を接続するIDEの伝送速度は160MB/sに達しており、インターネットケーブルは10MB/sから1GB/sに向上している。シリアルポートであるRS−232は伝送速度が480MB/sであるUSBに取って代わられ、伝送速度が133MB/sのPCIは単向通信チャンネルの伝送速度が250MB/sまで向上しており、高速データ転送可能(従来の16倍の転送速度)なPCI Expressとなった。このPCI Expressはホットプラグに対応した制御機能を提供しており、多くのユーザーに広く受け入れられている。   Since the speed of data transmission is determined by the transmission speed of the bus, all the related companies have improved the transmission speed of the bus in order to enhance the function of the computer. For example, the transmission speed of IDE connecting a hard disk device has reached 160 MB / s, and the Internet cable has been improved from 10 MB / s to 1 GB / s. RS-232, which is a serial port, has been replaced by USB, which has a transmission speed of 480 MB / s, and PCI with a transmission speed of 133 MB / s has improved the transmission speed of a one-way communication channel to 250 MB / s. The PCI Express is capable of data transfer (transfer speed 16 times that of the conventional system). This PCI Express provides a control function corresponding to hot plug and is widely accepted by many users.

また、フラッシュメモリは、その省エネルギー性、不揮発性、耐震性および高密度性などの特性から多くの携帯型装置内に使用され、EEPROMやバッテリー式のメモリに取って代わって使用されている。また、半導体技術の進歩によって、フラッシュメモリの保存密度と伝送速度も飛躍的に成長しており、従来型の保存媒体に取って代わることができるものとなっている。しかし、現在フラッシュメモリを利用した保存装置の多くはUSBまたはIDEを伝送インターフェースとしたものであり、USBとIDEの伝送速度はそれぞれ480MB/sおよび160MB/sしかなく、その伝送速度ではフラッシュメモリの読み書き速度に追いつかず、この種のフラッシュメモリを利用した保存装置はホストのUSBまたはIDEによって制限を受け、フラッシュメモリが本来持つ性能を発揮できていない。   In addition, flash memory is used in many portable devices because of its energy saving, non-volatility, earthquake resistance, and high density, and is used in place of EEPROM and battery-type memories. In addition, with the advancement of semiconductor technology, the storage density and transmission speed of flash memory have grown dramatically, and can replace conventional storage media. However, many storage devices that currently use flash memory use USB or IDE as the transmission interface, and the USB and IDE transmission speeds are only 480 MB / s and 160 MB / s, respectively. A storage device using this type of flash memory cannot keep up with the read / write speed and is limited by the USB or IDE of the host, and cannot perform the performance inherent in the flash memory.

従って、如何にフラッシュメモリを利用した保存装置において、伝送速度の更に速いバスを伝送インターフェースとし、ホストに設置された環境インターフェースとコミュニケーションを行い、フラッシュメモリが本来持つ性能を最大限に発揮させることは関連業者が改善したいことであった。
特開2005−151448公報
Therefore, in a storage device using flash memory, it is possible to use a bus with a higher transmission speed as a transmission interface and communicate with the environment interface installed in the host to maximize the performance inherent in flash memory. The related contractor wanted to improve.
JP-A-2005-151448

本発明の目的は、PCI Expressをホストと保存装置との間の伝送インターフェースとし、保存装置のフラッシュメモリとデータの読み書きを行なうとき、最高伝送速度でデータの伝送ができるPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置を提供することにある。   An object of the present invention is to save a flash memory having a PCI Express capable of transmitting data at a maximum transmission speed when PCI Express is used as a transmission interface between the host and the storage device and data is read from and written to the flash memory of the storage device. To provide an apparatus.

上述の目的を達成するために、本発明の保存装置はマイクロコントローラを有し、マイクロコントローラは、フラッシュメモリと、ホストのPCI Expressと接続されるPCI Express接続インターフェースとが接続される。
マイクロコントローラはフラッシュメモリインターフェースおよびPCI Expressインターフェースを有し、ホストが保存装置のフラッシュメモリとデータの読み書きを行なうとき、マイクロコントローラに設置されたフラッシュメモリインターフェースおよびPCI ExpressインターフェースによってデータがフラッシュメモリまたはPCI Expressが受信できるデータ規格に変換され、再びホストまたはフラッシュメモリに伝送される。
これによってホストが保存装置とデータの読み書きを行なうとき、PCI Expressが提供できる最高伝送速度でデータの伝送ができる。
In order to achieve the above object, the storage device of the present invention includes a microcontroller, and the microcontroller is connected to a flash memory and a PCI Express connection interface connected to a PCI Express of the host.
The microcontroller has a flash memory interface and a PCI Express interface, and when the host reads / writes data from / to the flash memory of the storage device, the flash memory interface or the PCI Express interface sets the data to the flash memory or the PCI Express interface. Is converted to a data standard that can be received, and transmitted to the host or flash memory again.
As a result, when the host reads / writes data from / to the storage device, the data can be transmitted at the maximum transmission rate that PCI Express can provide.

すなわち、請求項1の発明は、マイクロコントローラ、フラッシュメモリおよびPCI Express接続インターフェースを有するPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置であって、前記マイクロコントローラは、データをフラッシュメモリ規格またはPCI Express規格に変換するフラッシュメモリインターフェースおよびPCI Expressインターフェースを有し、前記フラッシュメモリは、マイクロコントローラと接続され、フラッシュメモリにデータを保存したり、フラッシュメモリからデータを読取ったりすることができ、前記PCI Express接続インターフェースは、ホストに設置されたPCI Expressと接続され、PCI Express接続インターフェースはマイクロコントローラと接続され、これによって、ホストが保存装置内のフラッシュメモリとデータの読み書きを行なうとき、マイクロコントローラに設置されたフラッシュメモリインターフェースおよびPCI ExpressインターフェースによってフラッシュメモリまたはPCI Expressが受信可能なデータ規格に変換され、ホストまたはフラッシュメモリに伝送され、ホストはPCI Expressインターフェースを通じてフラッシュメモリとデータの読み書きを行なうことを特徴とするPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置である。
請求項2の発明は、前記ホストと保存装置がデータ送信を行う伝送手段は、一組の単向通信チャンネルからなる送信端子Txと受信端子Rxであることを特徴とする請求項1記載のPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置である。
請求項3の発明は、前記単向通信チャンネルは、一組または二組以上であることを特徴とする請求項2記載のPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置である。
That is, the invention of claim 1 is a flash memory storage device having a PCI Express having a microcontroller, a flash memory, and a PCI Express connection interface, and the microcontroller converts data into a flash memory standard or a PCI Express standard. It has a flash memory interface and a PCI Express interface, and the flash memory is connected to a microcontroller and can store data in the flash memory and read data from the flash memory. The PCI Express connection interface It is connected to PCI Express installed in the host, and the PCI Express connection interface is a microcontroller. This is a data standard that can be received by the flash memory or PCI Express by the flash memory interface and the PCI Express interface installed in the microcontroller when the host reads / writes data from / to the flash memory in the storage device. A flash memory storage device having a PCI Express, which is converted and transmitted to a host or a flash memory, and the host reads and writes data from and to the flash memory through a PCI Express interface.
According to a second aspect of the present invention, the transmission means for transmitting data between the host and the storage device is a transmission terminal Tx and a reception terminal Rx, each comprising a set of one-way communication channels. This is a flash memory storage device having Express.
The invention of claim 3 is the flash memory storage device having PCI Express according to claim 2, wherein the one-way communication channel is one set or two sets or more.

以上のような構成であるから、本発明によれば、PCI Expressをホストと保存装置との間の伝送インターフェースとすることにより、データを伝送するとき、PCI Expressが提供できる最高伝送速度でデータの伝送ができる。   With the configuration as described above, according to the present invention, when the PCI Express is used as a transmission interface between the host and the storage device, when data is transmitted, the data is transmitted at the maximum transmission rate that the PCI Express can provide. Transmission is possible.

上述の目的を達成するために、本発明が採用した手段およびその構造を示す実施例を図に沿って詳細に説明する。   In order to achieve the above object, embodiments showing the means adopted by the present invention and the structure thereof will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の好適な実施例を示すブロック図である。図から判るように、本発明の実施例の保存装置1は、PCI Express接続インターフェース11、マイクロコントローラ12およびフラッシュメモリ13を有する。
前記PCI Express接続インターフェース11は、ホスト2に設けられたPCI Express21と接続される。
前記マイクロコントローラ12は、フラッシュメモリインターフェース121およびPCI Expressインターフェース122を有する。また、マイクロコントローラ12はPCI Express接続インターフェース11と接続される。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a preferred embodiment of the present invention. As can be seen from the drawing, the storage device 1 according to the embodiment of the present invention includes a PCI Express connection interface 11, a microcontroller 12, and a flash memory 13.
The PCI Express connection interface 11 is connected to a PCI Express 21 provided in the host 2.
The microcontroller 12 has a flash memory interface 121 and a PCI Express interface 122. The microcontroller 12 is connected to the PCI Express connection interface 11.

保存装置1に設置されたPCI Express接続インターフェース11がホスト2に設置されたPCI Express21と接続されるとき、保存装置1のマイクロコントローラ12はホスト2に対して保存装置1は終端装置(Endpoint Device)であると宣言(通報)し、データ伝送を始めることができる。ホスト2が保存装置1にデータを伝送するとき、ホスト2のデータは先ずPCI Express21およびPCI Express接続インターフェース11を通じてマイクロコントローラ12に伝送され、マイクロコントローラ12に設置されたフラッシュメモリインターフェース121が、このデータをフラッシュメモリ13が受信できるデータ規格に変換し、フラッシュメモリ13内に保存される。   When the PCI Express connection interface 11 installed in the storage device 1 is connected to the PCI Express 21 installed in the host 2, the microcontroller 12 of the storage device 1 is connected to the host 2, and the storage device 1 is an end device (Endpoint Device). It can be declared (reported) and data transmission can be started. When the host 2 transmits data to the storage device 1, the data of the host 2 is first transmitted to the microcontroller 12 through the PCI Express 21 and the PCI Express connection interface 11, and the flash memory interface 121 installed in the microcontroller 12 receives this data. Is converted into a data standard that can be received by the flash memory 13 and stored in the flash memory 13.

ホスト2が保存装置1内に保存されているデータを読取りたいとき、フラッシュメモリ13は先ずデータをマイクロコントローラ12に伝送し、マイクロコントローラ12に設置されたPCI Expressインターフェース122がこのデータをPCI Express21が受信できる規格に変換し、PCI Express接続インターフェース11およびPCI Express21を通じてホスト2に伝送される。   When the host 2 wants to read the data stored in the storage device 1, the flash memory 13 first transmits the data to the microcontroller 12, and the PCI Express interface 122 installed in the microcontroller 12 transmits this data to the PCI Express 21. The data is converted into a receivable standard and transmitted to the host 2 through the PCI Express connection interface 11 and the PCI Express 21.

図2は、本発明の好適な実施例におけるデータ伝送時の状態を示すブロック図である。図から分かるように、ホスト2と保存装置1とがデータ伝送を行なう伝送手段は一組の単向通信チャンネル211からなる送信端子Txと受信端子Rxとすることができ、単向通信チャンネル211は一組または二組以上とすることもできる。   FIG. 2 is a block diagram showing a state during data transmission in a preferred embodiment of the present invention. As can be seen from the figure, the transmission means for performing data transmission between the host 2 and the storage device 1 can be a transmission terminal Tx and a reception terminal Rx, each consisting of a pair of unidirectional communication channels 211. One set or two or more sets may be used.

本発明のPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置が従来技術を改善する重点は、PCI Expressをホスト2と保存装置1との間の伝送インターフェースとすることにより、データを伝送するとき、PCI Expressが提供できる最高伝送速度でデータの伝送ができる点である。   The emphasis that the flash memory storage device having PCI Express of the present invention improves on the prior art is that PCI Express provides the PCI Express as a transmission interface between the host 2 and the storage device 1 when transmitting data. It is a point that data can be transmitted at the highest possible transmission speed.

以上のように、本発明のPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置は、 PCI Expressをホストと保存装置との間の伝送インターフェースとすることにより、データを伝送するとき、PCI Expressが提供できる最高伝送速度でデータの伝送ができ、明らかに従来技術によるものよりも優れている。
上述の詳細な説明は本発明の一実施例を示したものであり、本発明を制限するものではなく、本発明の特徴を損なうものでなければ、本発明の主旨を逸脱しない均等範囲は全て本発明に含まれる。
As described above, the flash memory storage device having the PCI Express according to the present invention uses the PCI Express as a transmission interface between the host and the storage device, so that the maximum transmission speed that the PCI Express can provide when transmitting data. Can transmit data, which is clearly superior to that of the prior art.
The above detailed description shows one embodiment of the present invention, and does not limit the present invention. All the equivalent scopes that do not depart from the gist of the present invention are provided unless they detract from the features of the present invention. It is included in the present invention.

本発明の好適な実施例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好適な実施例におけるデータ伝送時の状態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the state at the time of the data transmission in the preferable Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 保存装置
11 PCI Express接続インターフェース
12 マイクロコントローラ
121 フラッシュメモリインターフェース
122 PCI Expressインターフェース
13 フラッシュメモリ
2 ホスト
21 PCI Express
211 単向通信チャンネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage apparatus 11 PCI Express connection interface 12 Microcontroller 121 Flash memory interface 122 PCI Express interface 13 Flash memory 2 Host 21 PCI Express
211 Unidirectional communication channel

Claims (3)

マイクロコントローラ、フラッシュメモリおよびPCI Express接続インターフェースを有するPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置であって、
前記マイクロコントローラは、データをフラッシュメモリ規格またはPCI Express規格に変換するフラッシュメモリインターフェースおよびPCI Expressインターフェースを有し、
前記フラッシュメモリは、マイクロコントローラと接続され、フラッシュメモリにデータを保存したり、フラッシュメモリからデータを読取ったりすることができ、
前記PCI Express接続インターフェースは、ホストに設置されたPCI Expressと接続され、PCI Express接続インターフェースはマイクロコントローラと接続され、これによって、ホストが保存装置内のフラッシュメモリとデータの読み書きを行なうとき、マイクロコントローラに設置されたフラッシュメモリインターフェースおよびPCI ExpressインターフェースによってフラッシュメモリまたはPCI Expressが受信可能なデータ規格に変換され、ホストまたはフラッシュメモリに伝送され、ホストはPCI Expressインターフェースを通じてフラッシュメモリとデータの読み書きを行なう
ことを特徴とするPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置。
A flash memory storage device having a PCI Express with a microcontroller, a flash memory and a PCI Express connection interface,
The microcontroller has a flash memory interface and a PCI Express interface for converting data to a flash memory standard or a PCI Express standard,
The flash memory is connected to a microcontroller and can store data in the flash memory or read data from the flash memory.
The PCI Express connection interface is connected to a PCI Express installed in the host, and the PCI Express connection interface is connected to a microcontroller. Thus, when the host reads / writes data from / to the flash memory in the storage device, the microcontroller Flash memory interface and PCI Express interface installed in the flash memory or PCI Express is converted to a receivable data standard and transmitted to the host or flash memory, and the host reads and writes data to and from the flash memory through the PCI Express interface A flash memory storage device having PCI Express characterized by the above.
前記ホストと保存装置がデータ送信を行う伝送手段は、一組の単向通信チャンネルからなる送信端子Txと受信端子Rxであることを特徴とする請求項1記載のPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置。   2. The flash memory storage device with PCI Express according to claim 1, wherein the transmission means for transmitting data between the host and the storage device is a transmission terminal Tx and a reception terminal Rx, each of which comprises a set of one-way communication channels. . 前記単向通信チャンネルは、一組または二組以上であることを特徴とする請求項2記載のPCI Expressを有するフラッシュメモリ保存装置。
3. The flash memory storage device having PCI Express according to claim 2, wherein the one-way communication channel is one set or two or more sets.
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