TWI494766B - 可提升作業速度之儲存模組及其作業方法 - Google Patents

Description

可提升作業速度之儲存模組及其作業方法

本案係關於一種儲存模組，尤指一種可可提升作業速度之儲存模組及其作業方法。

隨著電子技術的發展與進步，在電子設備間儲存、傳輸資料的儲存及傳輸裝置亦隨之改良精進，尤其是儲存裝置，更朝向大容量、微型化等方向進行研發，並大幅提升快閃記憶體的儲存容量，因此，更發展出以多個快閃記憶體堆疊形成的固態硬碟(Solid State Disk)，由於其係以矽晶片取代傳統晶片，故亦可稱為矽碟，矽碟儲存裝置相較於傳統磁式硬碟裝置，不僅具有容量大、速度快以及體積小，更具備低耗電、抗震強、低噪音及低熱量等優點，因此可更安全地儲存資料，基於上述優點，矽碟儲存裝置已逐漸取代傳統磁式硬碟裝置，並常應用在小型系統或內嵌式系統中。

同時，為因應各式儲存裝置的精進，多樣傳輸介面之連接匯流排亦隨之研發、演進，例如：整合裝置電子介面(Integrated Drive Electronics，IDE)、通用串列匯流排(Universal Series Bus，USB)、電機電子工程學會1394(Institute of Electrical and Electronics Engineers Association 1394，IEEE1394)標準介面等，其中，IDE匯流排又被稱為AT附加(AT Attachment，ATA)匯流排或是平行AT附加(Parallel AT Attachment，PATA)匯流排等。

目前市面上最為普及的傳輸規格係為第二代通用串列匯流排(Universal Series Bus 2.0，USB2.0)介面，幾乎所有的傳輸裝置均具備USB2.0的連接器，然而，由於資料傳輸量的增加以及對傳輸速度上的需求，USB2.0的傳輸上限(480Mbps)已逐漸不敷使用，因此爲了迎合各種大容量可攜式儲存裝置的傳輸需求，發展出一種更高速的外接傳輸規格，即序列高階技術附加(Serial ATA，SATA)介面，藉由擴充介面速率以及比USB與IEEE1394介面更低的資源負荷，SATA介面可將傳輸速度大幅提升至3Gbps，提供了更高層次的組態和容量擴充，以突破現今可攜式儲存裝置的瓶頸，以廣泛應用於各種大容量儲存裝置之資料傳輸。

然而隨著近年來電子技術之發展，舉凡作業系統、電腦程式等不斷更新、研發，且其容量及資源之耗用量亦隨之增大，在這種情況下，當安裝作業系統或是需佔用較大資源之程式時，傳統磁式硬碟之速度已逐漸不敷使用，往往會導致作業系統運作速度變慢、整體效能變差等，尤其是在開機時其速度及效能更是明顯低落，且當透過SATA傳輸介面傳輸大量資料時，傳統磁式硬碟運作之容量、速度及穩定性亦較固態硬碟差。

此外，當一般使用者欲擴充日常使用之電腦系統中的儲存裝置的容量時，通常會再採買一顆硬碟，並將其連接於系統主機板上對應的連接埠，然而，由於傳統的磁式硬碟裝置的體積較為龐大，且需固定設置於電腦系統的一框體中，以降低震動，因而當使用者欲同時使用兩個硬碟裝置時需佔用兩倍大的空間，且需要分別透過兩組連接器來進行連接，使得連接作業上較為繁複，不僅缺乏整合性，且更影響到其擴充性。

有鑑於此，如何發展一種可改善上述習知缺點之可提升作業速度之儲存模組及其作業方法，實為目前迫切需要解決之課題。

本案之一目的在於提供一種可提升作業速度之儲存模組及其作業方法，以結合兩儲存裝置，並將電子裝置之作業系統儲存於速度較快、穩定度較高之該儲存裝置中，俾解決習知電子裝置之作業速度較慢之缺失。

本案之又一目的在於提供一種可提升作業速度之儲存模組及其作業方法，以使兩儲存裝置共同設置於一規格化模組中，俾解決習知電子裝置裝設兩儲存裝置需佔用較大的空間之缺失。

為達上述目的，本案之一較廣義實施樣態為提供一種可提升作業速度之儲存模組，適用於電子裝置，其係包含：第一儲存裝置，具有第一控制器及至少第一儲存單元；第二儲存裝置；SATA多埠控制器，其係與第一儲存裝置及第二儲存裝置連接；以及SATA連接埠，具有第一輸入端及第二輸出端，第一輸入端係與SATA多埠控制器連接，第二輸出端則對應連接於電子裝置之第一連接埠；其中，當電子裝置偵測到第一連接埠處於連接狀態時，係透過SATA連接埠將作業系統安裝於第一儲存裝置，並將其他資料另行儲存於第二儲存裝置，俾提升電子裝置之作業速度及穩定性。

根據本案之構想，其中第一儲存裝置係為固態硬碟。

根據本案之構想，其中第一儲存單元係為快閃記憶體。

根據本案之構想，其中第二儲存裝置係為磁式硬碟。

根據本案之構想，其中SATA多埠控制器係具有第一輸入端及第二輸入端，用以分別與第一儲存裝置及第二儲存裝置連接。

根據本案之構想，其中SATA多埠控制器更具有第三輸出端，用以與SATA連接部之第一輸入端連接。

根據本案之構想，其中SATA連接埠更具有第三輸出端，用以與電源供應裝置連接，以提供儲存模組運作所需之電壓。

根據本案之構想，其中第一儲存裝置及第二儲存裝置設置於殼體內，且其係為規格化之殼體。

為達上述目的，本案另一較廣義實施樣態為提供一種可提升作業速度之作業方法，其係包含下列步驟：(a)提供儲存模組，其係具有第一儲存裝置、第二儲存裝置、SATA多埠控制器，以及SATA連接埠；(b)將儲存模組之SATA連接埠與電子裝置之第一連接埠對應連接；(c)電子裝置偵測到儲存模組，並將儲存模組視為單一儲存裝置；(d)電子裝置透過第一連接埠、SATA連接埠及SATA多埠控制器將作業系統安裝於第一儲存裝置；以及(e)將電子裝置之其他資料儲存於第二儲存裝置，使作業系統不受其他資料傳輸、存取之影響，俾提升作業系統之工作速度及效能。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第一圖，其係為本案第一較佳實施例之儲存模組之裝置示意圖，如圖所示，儲存模組10主要包含第一儲存裝置101、第二儲存裝置102、SATA多埠控制器103以及SATA連接埠104，且第一儲存裝置101係與SATA多埠控制器103之第一輸入端103a相連接，第二儲存裝置102則連接於SATA多埠控制器103之第二輸入端103b，且透過SATA多埠控制器103將第一儲存裝置101及第二儲存裝置102整合為單一儲存裝置，再由第三輸出端103c與SATA連接埠104之第一輸入端104a連接，於一些實施例中，儲存模組10係可設置於電子裝置1內部，且透過SATA連接埠104之第二輸出端104b連接於纜線12，藉此將儲存模組10連接於電子裝置1之主機板11上之第一連接埠111，於另一些實施例中，儲存模組10亦可為外接式之裝置，並同樣透過連接於SATA連接埠104之第二輸出端104b之纜線12而與電子裝置1之第一連接埠111連接，進而進行資料傳輸作業，其設置方式係可依實際施作情形而任施變化，並不以此為限。

請參閱第二圖，其係為本案較佳實施例之可提升作業速度之作業方法之流程圖，如圖所示，本案之可提升作業速度之作業方法首先係為提供儲存模組10，其係具有第一儲存裝置101、第二儲存裝置102、SATA多埠控制器103以及SATA連接埠104(如步驟S20所示)，其中，第一儲存裝置101及第二儲存裝置102係連接於SATA多埠控制器103，再由SATA多埠控制器103匯整為單一輸出，並與SATA連接埠104連接，其後，再將該儲存模組10之SATA連接埠104與電子裝置1之第一連接埠111對應連接(如步驟S21所示)，當連接完成後，電子裝置1係可偵測到儲存模組10，此時，電子裝置1係將儲存模組10視為單一儲存裝置(如步驟S22所示)，接著，電子裝置1則透過第一連接埠111、SATA連接埠104以及SATA多埠控制器103等SATA傳輸介面將作業系統安裝設置於第一儲存裝置101中(如步驟S23所示)，以及將電子裝置1之其他資料藉由第一連接埠111、SATA連接埠104以及SATA多埠控制器103等SATA傳輸介面儲存於第二儲存裝置102中，使設置於第一儲存裝置101之作業系統在運作時不會受到其他資料傳輸、存取之影響，俾可提升電子裝置1之作業系統之工作速度及效能(如步驟S24所示)。

請同時參閱第一圖及第三圖，第三圖係為第一圖所示之儲存模組之容量及LBA位置示意圖，以本實施例為例，電子裝置1係可為電腦，且其係可為桌上型電腦或筆記型電腦，但不以此為限。其中，第一儲存裝置101係為一矽碟裝置，即為一固態硬碟，其係具有第一控制器101a及至少一第一儲存單元101b，第一儲存單元101b係為快閃記憶體，且其係可藉由設置複數個第一儲存單元101b而增加第一儲存裝置101之儲存容量，並具有體積小、存取速度快以及安全性高等優點。以及，第二儲存裝置102係為一傳統之磁式硬碟，且第一儲存裝置101及第二儲存裝置102係透過序列高階技術附加之獨立磁碟備援陣列(SATA Redundant Array of Independent Disks，SATA RAID)之設定，使第一儲存裝置101及第二儲存裝置102之儲存容量加總，並可被視為單一之儲存裝置(即所謂BIG Mode)，即如第三圖所示，當儲存模組10與電子裝置1處於連接狀態時，第一儲存裝置101及第二儲存裝置102於電子裝置1上係顯示為單一之儲存模組10，且其儲存容量係為第一儲存裝置101之容量A加上第二儲存裝置102之容量B，舉例來說，當第一儲存裝置101之容量A係為8GB，第二儲存裝置102之容量B係為80GB，則於電子裝置1上所顯示之儲存模組10係以總容量88GB顯示，當然，其儲存容量大小係可依實際施作情形而任施變化，並不以此為限。

以及，當使用者將資料寫入儲存模組10內時，係可藉由邏輯區塊定址(Logical Block Addressing，LBA)位置之定位，而將作業系統安裝於速度較快且較穩定之矽碟裝置中，以本實施例為例，第一儲存裝置101之LBA位置係介於A0至A1，第二儲存裝置102之LBA位置則介於A1至B0之間，則當使用者欲安裝電子裝置1之作業系統時，則優先將作業系統安裝設置於速度較快、較穩定之第一儲存裝置101之位置，即A0至A1之位置，且可透過例如開關之方式，控制是否允許資料寫入第一儲存裝置101，且其實施方式係可依實際施作情形而任施變化，並不以此為限，以及，將其他不需高速要求之程式、資料儲存於第二儲存裝置102之A1至B0磁區之位置，如此一來，則可將電子裝置1之作業系統與其他程式、資料分開儲存，即當作業系統運作時不會受到其他程式、資料之存取及傳輸作業影響而拖慢速度，此外，作業系統存放於速度快且較為穩定之第一儲存裝置101所在之磁區，除了可有效增進電子裝置1之作業速度外，更能增進電子裝置1作業之穩定性。

請參閱第四圖，其係為第一圖所示之儲存模組之結構示意圖，如圖所示，第一儲存裝置101及第二儲存裝置102係設置於一規格化硬碟殼體105中，使其外觀僅佔用一硬碟殼體105之空間，於一些實施例中，第一儲存裝置101及第二儲存裝置102設置之方式係如第四圖所示，第一儲存裝置101係設置於電路板106之上表面，第二儲存裝置102則設置於電路板106之下表面，且第一儲存裝置101與第二儲存裝置102係分別與SATA多埠控制器103之第一輸入端103a及第二輸入端103b(如第一圖所示)連接，以及，SATA多埠控制器103之第三輸出端103c則透過排線131及132與SATA連接器104之第一輸入端104a連接，且於本實施例中，在SATA連接器104之第二輸出端104b係為具有7pin之訊號傳輸端子，用以透過纜線12(如第一圖所示)而與電子裝置1之第一連接埠111連接，以使儲存模組10可與電子裝置1相互溝通、傳輸資料，以及，SATA連接器104更具有第三輸出端104c，且第三輸出端104c係為具有15pin之電力傳輸端子，用以透過另一電纜(未圖示)而與電子裝置1產生電連接，用以提供儲存模組10運作所需之電壓。

由於傳統之磁式硬碟具有一定的體積，需設置於一殼體105(如第四圖所示)中，以維持運作之穩定性，因此本案之儲存模組10係可將體積小之第一儲存裝置101整合設置於第二儲存裝置102之傳統磁式硬碟殼體105中，例如可應用於現有市面普及之2.5吋硬碟殼體或是3.5吋硬碟殼體等，且不以此為限，如此一來，則儲存模組10之外觀係與一般之磁式硬碟相同，然而內部卻具有兩儲存裝置101及102，因而可在不需變更設計之前提下，有效擴充儲存容量，同時更可減少其所佔用之體積空間，並具有節省元件成本等優點，大幅增加經濟效益，且更適用於小型化之作業系統。

此外，於另一些實施例中，儲存模組10更可包含第三儲存裝置或第四儲存裝置(未圖示)，且該第三儲存裝置及該第四儲存裝置係為矽碟裝置，如此一來，則可透過與儲存裝置數量對應之SATA多埠控制器以整合複數個儲存裝置，並將複數個體積較小之矽碟裝置與一體積較大之傳統磁式硬碟整合為同一儲存模組，藉此不僅可擴充儲存模組之儲存容量，且可依照程式要求而區分、設定不同之儲存磁區，將作業系統及不同系統要求之程式、資料分區儲存，俾使電子裝置1之運作更為快速、順暢及有效率。

綜上所述，本案之主要目的在於提供一種儲存模組，其係藉由SATA多埠控制器而將設置於同一殼體內之第一儲存裝置及第二儲存裝置整合為一，並透過SATA連接埠而與電子裝置之第一連接埠連接，當電子裝置偵測儲存模組時，係將該儲存模組視為單一儲存裝置，並透過第一連接埠、SATA多埠控制器將作業系統安裝於第一儲存裝置，並將其他資料儲存至第二儲存裝置中，如此一來，當電子裝置之作業系統運作時，則可不受其他程式、資料之存取及傳輸作業之影響，俾可提升作業系統之作業速度，以及，由於作業系統係設置於速度較快、穩定性較高之第一儲存裝置，因此更可使電子裝置1於系統運作時更為快速、順暢以及穩定，此外，更可在不額外增加設置空間的情況下，擴充儲存裝置的數量及容量，俾解決習知技術中傳統磁性硬碟作業速度較慢之缺失，以及習知技術中當電子裝置擴充為兩儲存裝置時均必須佔用兩倍之設置空間之問題，另外，由於硬碟模組係共用同一殼體及規格化之SATA連接埠，因此更可節省整體模組之生產成本。

縱使本發明以由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1．．．電子裝置

10．．．儲存模組

101．．．第一儲存裝置

101a．．．第一控制器

101b．．．第一儲存單元

102．．．第二儲存裝置

103．．．SATA多埠控制器

103a、104a．．．第一輸入端

103b．．．第二輸入端

103c、104c．．．第三輸出端

104．．．SAS連接埠

104b．．．第二輸出端

105．．．殼體

106．．．電路板

11．．．主機板

111．．．第一連接埠

12．．．纜線

131、132．．．排線

A、B．．．容量

A0、A1、B0．．．LBA位置

S20~S24．．．可提升作業速度之作業方法步驟

第一圖：其係為本案較佳實施例之儲存模組之裝置示意圖。

第二圖：其係為本案較佳實施例之可提升作業速度之作業方法之流程圖。

第三圖：其係為第一圖所示之儲存模組之容量及LBA位置示意圖。

第四圖：其係為第一圖所示之儲存模組之結構示意圖。

1．．．電子裝置

10．．．儲存模組

101．．．第一儲存裝置

101a．．．第一控制器

101b．．．第一儲存單元

102．．．第二儲存裝置

103．．．SATA多埠控制器

103a、104a．．．第一輸入端

103b．．．第二輸入端

103c．．．第三輸出端

104．．．SAS連接埠

104b．．．第二輸出端

11．．．主機板

111．．．第一連接埠

12．．．纜線

Claims (7)

1. 一種可提升作業速度之儲存模組，適用於一電子裝置，其係包含：一第一儲存裝置，係為一固態硬碟，具有一第一控制器及至少一第一儲存單元；一第二儲存裝置，係為一磁式硬碟；一SATA多埠控制器，其係與該第一儲存裝置及該第二儲存裝置連接，該第一儲存裝置及該第二儲存裝置透過該SATA多埠控制器整合為一單一儲存裝置；以及一SATA連接埠，具有一第一輸入端及一第二輸出端，該第一輸入端係與該SATA多埠控制器連接，該第二輸出端則對應連接於該電子裝置之一第一連接埠；其中，該第一儲存裝置及該第二儲存裝置設置於一規格化殼體內，當該電子裝置偵測到該第一連接埠處於連接狀態時，該儲存模組被該電子裝置視為儲存容量為該第一儲存裝置和該第二儲存裝置之容量之和之該單一儲存裝置，係透過該SATA連接埠將作業系統安裝於該第一儲存裝置，並將其他資料另行儲存於該第二儲存裝置，俾提升該電子裝置之作業速度及穩定性。
2. 如申請專利範圍第1項所述之儲存模組，其中該第一儲存單元係為一快閃記憶體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之儲存模組，其中該SATA多埠控制器係具有一第一輸入端及一第二輸入端，用以分 別與該第一儲存裝置及該第二儲存裝置連接。
4. 如申請專利範圍第3項所述之儲存模組，其中該SATA多埠控制器更具有一第三輸出端，用以與該SATA連接埠之該第一輸入端連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之儲存模組，其中該SATA連接埠更具有一第三輸出端，用以與一電源供應裝置連接，以提供該儲存模組運作所需之電壓。
6. 一種可提升作業速度之作業方法，其係包含下列步驟：(a)提供一儲存模組，其係具有一第一儲存裝置、一第二儲存裝置、一SATA多埠控制器，以及一SATA連接埠，其中，該第一儲存裝置係為一固態硬碟，該第二儲存裝置係為一磁式硬碟，該第一儲存裝置及該第二儲存裝置設置於一規格化殼體內，且該第一儲存裝置及該第二儲存裝置透過該SATA多埠控制器整合為一單一儲存裝置；(b)將該儲存模組之該SATA連接埠與一電子裝置之一第一連接埠對應連接；(c)該電子裝置偵測到該儲存模組，並將該儲存模組視為儲存容量為該第一儲存裝置和該第二儲存裝置之容量之和之該單一儲存裝置；(d)該電子裝置透過該第一連接埠、該SATA連接埠及該SATA多埠控制器將作業系統安裝於該第一儲存裝置；以及 (e)將該電子裝置之其他資料儲存於該第二儲存裝置，使作業系統不受其他資料傳輸、存取之影響，俾提升作業系統之工作速度及效能。
7. 如申請專利範圍第6項所述之作業方法，其中該第一儲存單元係為一快閃記憶體。