專利名稱：一種可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，具體提供一種可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)。
背景技術(shù)：
硬盤(pán)是我們最常用的外部存儲(chǔ)介質(zhì)，但隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，處理器、內(nèi)存等 處理速度越來(lái)越快，硬盤(pán)的發(fā)展卻相對(duì)緩慢，成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸，于是出現(xiàn)了固態(tài)硬盤(pán) (SSD)，與傳統(tǒng)的硬盤(pán)相比，固態(tài)硬盤(pán)有很多優(yōu)點(diǎn)啟動(dòng)快，沒(méi)有電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)過(guò)程；不用磁 頭，快速隨機(jī)讀取，讀延遲極小，相對(duì)固定的讀取時(shí)間，磁盤(pán)碎片不會(huì)影響讀取時(shí)間，無(wú)噪 音，能耗和發(fā)熱量低，不怕碰撞、沖擊和震動(dòng)，工作溫度范圍更大，體積小、重量輕等，所以在 很多便攜式設(shè)備以及低功耗設(shè)備領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在很多領(lǐng)域中，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性也是非常重要的一個(gè)方面，隨著固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng) 器技術(shù)的使用越來(lái)越廣泛，并且滲透到手持設(shè)備如智能手機(jī)領(lǐng)域之后，在固態(tài)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 上保護(hù)數(shù)據(jù)的安全會(huì)成為一個(gè)更受關(guān)注的問(wèn)題，目前是一種非常有效的提高數(shù)據(jù)安全性的 方法就是在SSD控制器中實(shí)現(xiàn)各種硬件加密算法，如3DES，AES等，再有就是在一定的情形 下快速刪除SSD中的數(shù)據(jù)，我們所設(shè)計(jì)的可快速擦除SSD就是在這種背景下提出的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可快速刪除SSD數(shù)據(jù)、具有掉 電保護(hù)功能、低功耗、高可靠性的可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)由SSD控 制器、SATA接口模塊、USB2. 0接口模塊，NAND flash陣列模塊，掉電保護(hù)模塊以及NAND flash快速擦除模塊組成，SATA接口模塊、USB2. 0接口模塊和NAND flash陣列模塊均與 SSD控制器相連接，掉電保護(hù)模塊以及NAND flash快速擦除模塊分別設(shè)置在NAND flash陣 列模塊均與SSD控制器之間。SATA接口模塊和USB2. 0接口模塊用來(lái)跟上層PC機(jī)等進(jìn)行通信；SSD控制器負(fù)責(zé) 整個(gè)固態(tài)硬盤(pán)的控制和調(diào)度；NAND flash快速擦除模塊用來(lái)負(fù)責(zé)快速刪除SSD中數(shù)據(jù)的操 作；掉電保護(hù)模塊負(fù)責(zé)在執(zhí)行快速刪除SSD命令同時(shí)掉電情況下完成對(duì)SSD中數(shù)據(jù)的刪除； NAND flash陣列模塊是SSD中采用的存儲(chǔ)器件。優(yōu)選的，NAND flash快速擦除模塊由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過(guò)FPGA完成向NAND flash陣 列模塊發(fā)送擦除命令。所述SSD控制器由32位RISC處理器、SATA控制器、USB2.0控制器、BOOT FLASH、數(shù) 據(jù)緩沖區(qū)、N個(gè)并行的NAND flash控制器、JTAG、UART以及GPIO組成，SATA控制器、USB2. 0 控制器、BOOT FLASH、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、N個(gè)并行的NAND flash控制器、JTAG、UART以及GPIO均 直接與32位RISC處理器相連接，其中，N = 2η，η為正整數(shù)。32位RISC處理器是SSD控制器的核心，用來(lái)執(zhí)行程序；BOOT flash用來(lái)存儲(chǔ) bootloader以及firmware ；SATA控制器和USB2. 0控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)SATA總線和USB2. 0總線
3的支持；一塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來(lái)存放最近訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，通過(guò)firmware中的數(shù)據(jù)調(diào)度算法來(lái)提高 SSD的存儲(chǔ)速度；包含N個(gè)Nand flash控制器，也就是該SSD控制器支持N通道Nand flash。FPGA與SSD控制器的GPIO 口相連，通過(guò)GPIO來(lái)啟動(dòng)NAND flash快速擦除功能。本實(shí)用新型的可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有可快速刪除SSD數(shù)據(jù)、 有掉電保護(hù)功能、低功耗、高可靠性等特點(diǎn)。

附圖1是本實(shí)用新型可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是圖1所示固態(tài)硬盤(pán)中SSD控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型 的限定。下面給出一個(gè)最佳實(shí)施例如附圖1所示，本實(shí)用新型的可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)由SSD控制器、SATA接口模塊、 USB2. 0接口模塊，NAND flash陣列模塊，掉電保護(hù)模塊以及NANDflash快速擦除模塊組成。SATA接口模塊、USB2. 0接口模塊和NAND flash陣列模塊均與SSD控制器相連接， 掉電保護(hù)模塊以及NAND flash快速擦除模塊分別設(shè)置在NANDflash陣列模塊均與SSD控 制器之間。NAND flash快速擦除模塊由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過(guò)FPGA完成向NAND flash陣列模塊 發(fā)送擦除命令。如附圖2所示，SSD控制器由32位RISC處理器、SATA控制器、USB2. 0控制器、BOOT FLASH、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、8個(gè)并行的NAND flash控制器、JTAG, UART以及GPIO組成。SATA控制器、USB2. 0控制器、BOOT FLASH、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、8個(gè)并行的NAND flash控 制器、JTAG、UART以及GPIO均直接與32位RISC處理器相連接。FPGA與SSD控制器的GPIO 口相連，通過(guò)GPIO來(lái)啟動(dòng)該NAND flash快速擦除功 能。本實(shí)用新型可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)的快速擦除的工作過(guò)程如下SSD通過(guò)SATA接口 模塊或者USB2. 0接口模塊接收到從上層發(fā)送過(guò)來(lái)的快速擦除命令，然后SSD控制器將GPIO 口設(shè)置為相應(yīng)的電平，用來(lái)實(shí)現(xiàn)快速刪除功能的FPGA根據(jù)GPIO 口的電平來(lái)判斷是否執(zhí)行 快速擦除SSD命令。當(dāng)GPIO 口為相應(yīng)的電平時(shí)，F(xiàn)PGA執(zhí)行相應(yīng)的擦除命令，同時(shí)向8通道 的NAND flash發(fā)送擦除命令，如三星的nand flash為60h命令，等擦除完一個(gè)block后， 順序?qū)ο乱粋€(gè)block進(jìn)行擦除，直到擦除完所有的block。掉電保護(hù)模塊由大電容組成，當(dāng) 執(zhí)行快速擦除操作的過(guò)程中如果發(fā)生掉電，則通過(guò)掉電保護(hù)模塊繼續(xù)供電一段時(shí)間，保證 在這段時(shí)間內(nèi)將所有SSD中的數(shù)據(jù)擦除，以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)，其特征在于，由SSD控制器、SATA接口模塊、USB2.0接口模塊，NAND flash陣列模塊，掉電保護(hù)模塊以及NAND flash快速擦除模塊組成，SATA接口模塊、USB2.0接口模塊和NAND flash陣列模塊均與SSD控制器相連接，掉電保護(hù)模塊以及NAND flash快速擦除模塊分別設(shè)置在NAND flash陣列模塊均與SSD控制器之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)，其特征在于，NANDflash快速擦除模 塊由FPGA實(shí)現(xiàn)，通過(guò)FPGA完成向NAND flash陣列模塊發(fā)送擦除命令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)，其特征在于，所述SSD控制器由32位 RISC處理器、SATA控制器、USB2. 0控制器、BOOT FLASH、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、N個(gè)并行的NAND flash 控制器、JTAG、UART以及GPIO組成，SATA控制器、USB2. 0控制器、BOOT FLASH、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、 N個(gè)并行的NANDflash控制器、 以及GPIO均直接與32位RISC處理器相連接，其 中，N = 2η，η為正整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)，其特征在于，F(xiàn)PGA與SSD控制器的 GPIO 口相連，通過(guò)GPIO來(lái)啟動(dòng)NAND flash快速擦除功能。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)存儲(chǔ)領(lǐng)域，具體提供一種可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)。其結(jié)構(gòu)由SSD控制器、SATA接口模塊、USB2.0接口模塊，NAND flash陣列模塊，掉電保護(hù)模塊以及NAND flash快速擦除模塊組成，SATA接口模塊、USB2.0接口模塊和NAND flash陣列模塊均與SSD控制器相連接，掉電保護(hù)模塊以及NAND flash快速擦除模塊分別設(shè)置在NAND flash陣列模塊均與SSD控制器之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的可快速擦除固態(tài)硬盤(pán)，具有可快速刪除SSD數(shù)據(jù)、低功耗、高可靠性等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G11C16/10GK201741411SQ201020505390
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者于治樓, 姜?jiǎng)P, 李偉, 李峰 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司