一種集成mram的固態硬盤控制芯片及固態硬盤的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種數字存儲領域，具體涉及一種集成MRAM的固態硬盤控制芯片及固態硬盤。
【背景技術】
[0002]固態硬盤(Solid State Drives，SSD)，簡稱固盤，采用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片、DRAM芯片)組成。固態硬盤在接口的規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。被廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空、導航設備等領域。
[0003]固態硬盤與主機之間使用高速串行接口，如SATA、PICe等。
[0004]固態硬盤包括用于存儲數據的一組NAND芯片，用于支持計算和緩存數據的DDR DRAM(雙倍數據速率動態隨機存儲器，Double Data Rate Dynamic Random AccessMemory)，以及一個SSD控制芯片(SSD Controller)，有時還需要斷電保護系統。
[0005]如圖1所示，固態硬盤控制芯片一般為多核架構，包括多個CPU ;具有與主機連接的主機接口，通常為高速串行接口如SATA和PCIe，與DDR DRAM芯片連接的DDR DRAM接口以及與NAND閃存芯片連接的NAND接口。
[0006]目前的固態硬盤存在以下問題:
[0007]I耗電，目前的固態硬盤必須使用大量的DDR DRAM，而使用DDR DRAM非常耗電；
[0008]2成本，DDR DRAM的工藝與普通的CMOS工藝不兼容，不能與固態硬盤控制芯片集成到一起，額外的封裝提高了系統的總成本，另外如果使用斷電保護系統，進一步提高成本；
[0009]3尺寸，幾片DDR DRAM芯片和固態硬盤控制芯片一起占用了大片主板的面積，如果再使用斷電保護系統，不利于產品的小型化。
[0010]因此本領域技術人員致力于提供一種新的固態硬盤控制芯片，使得固態硬盤功耗更低、成本更低且體積更小。
【發明內容】
[0011]針對現有技術存在的問題，本發明提供一種集成MRAM的固態硬盤控制芯片，使得固態硬盤功耗更低、成本更低且體積更小。
[0012]MRAM(Magnetic Random Access Memory)是一種非揮發性的磁性隨機存儲器。它擁有靜態隨機存儲器(SRAM)的高速讀取寫入能力，以及動態隨機存儲器(DRAM)的高密度，而且基本上可以無限次地重復寫入。
[0013]MRAM是一種新的內存和存儲技術，能夠像DDR(D)RAM —樣快速隨機讀寫，還能夠像NAND閃存一樣在斷電后永久保留數據。而且MRAM不像DRAM —樣與標準CMOS半導體工藝不兼容，因而MRAM能夠和邏輯電路集成到一個芯片中。
[0014]本發明提供一種集成MRAM的固態硬盤控制芯片，包括CPU、MRAM庫、主機接口以及NAND接口，主機接口用于與主機連接，NAND接口用于與存儲信息的NAND閃存連接，CPU、MRAM庫、主機接口以及NAND接口通過內部總線連接。
[0015]本發明提供的集成MRAM的固態硬盤控制芯片，采用集成在芯片中的MRAM作為存儲，一方面采用MRAM存儲比采用DDR DRAM省電，另一方面由于集成在芯片中，不必提供芯片對外的接口，進一步降低了芯片的耗電。
[0016]采用集成在芯片中的MRAM作為存儲，不再需要與固態硬盤控制芯片獨立封裝的存儲芯片的封裝費用，降低了固態硬盤的成本；不使用獨立封裝的存儲芯片，主板的設計更簡單，能夠降低使用固態硬盤的成本；另外由于MRAM斷電后能夠保持內容，固態硬盤，不再需要昂貴的斷電保護系統，進一步降低了固態硬盤的成本。
[0017]不使用獨立封裝的存儲芯片，不再需要昂貴的斷電保護系統，能夠減小固態硬盤的尺寸。
[0018]因此采用本發明提供的集成MRAM的固態硬盤控制芯片，使得固態硬盤的功耗更低、成本更低且體積更小。
[0019]進一步地，集成MRAM的固態硬盤控制芯片還包括DDR DRAM接口，用于與DDR DRAM連接，在集成的MRAM不夠用時，使用外部隨機存儲器。
[0020]進一步地，主機接口是SATA接口和/或PCIe接口，使得本發明提供的集成MRAM的固態硬盤控制芯片能夠支持SATA接口和/或PCIe接口。
[0021]進一步地，集成MRAM的固態硬盤控制芯片還包括DMA控制器，DMA控制器與MRAM庫連接，DMA控制器分別與主機接口和/或NAND接口連接，使得HOST接口以及NAND接口能夠繞開CPU獨立與MRAM交換數據，提高了固態硬盤的性能。
[0022]進一步地，CPU為一個或多個。
[0023]進一步地，固態硬盤控制軟件存儲于MRAM庫，包含NAND管理的算法，屬于SSD廠家的核心技術秘密，在現有的固態硬盤中，不得不保存在外部的NAND閃存芯片中，可以被輕易地拷貝；而本發明的集成MRAM的固態硬盤控制芯片，將固態硬盤控制軟件保存在集成的MRAM中，不能被輕易地拷貝，有利于固態硬盤控制軟件的保密。
[0024]進一步地，固態硬盤控制軟件從MRAM庫的地址O開始存儲，CPU啟動時自動從O地址開始運行程序。
[0025]本發明還提供一種固態硬盤，包括本發明提供的集成MRAM的固態硬盤控制芯片。
[0026]與現有技術相比，本發明的集成MRAM的固態硬盤控制芯片及固態硬盤具有以下有益效果:
[0027](I)采用集成在芯片中的MRAM全部或部分取代外部DDR DRAM，一方面采用MRAM存儲比采用DDR DRAM省電，另一方面由于集成在芯片中，不必提供芯片對外的接口，進一步降低了芯片的耗電；
[0028](2)采用集成在芯片中的MRAM全部或部分取代外部DDR DRAM，不再需要與固態硬盤控制芯片獨立封裝的存儲芯片的封裝費用，降低了固態硬盤的成本；不使用獨立封裝的存儲芯片，主板的設計更簡單，能夠降低使用固態硬盤的成本；另外由于MRAM斷電后能夠保持內容，固態硬盤，不再需要昂貴的斷電保護系統，進一步降低了固態硬盤的成本；
[0029](3)不使用獨立封裝的存儲芯片，不再需要昂貴的斷電保護系統，能夠減小固態硬盤的尺寸；
[0030](4)將固態硬盤控制軟件保存在集成的MRAM中，不能被輕易地拷貝，有利于固態硬盤控制軟件的保密。
【附圖說明】
[0031]圖1是現有技術中固態硬