固态硬盘断电保护装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107038131A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201610080173.8(22)申请日2016.02.04(71)申请人广明光电股份有限公司地址中国台湾桃园市(72)发明人刘安特曹祖英方子维(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人王珊珊(51)Int.Cl.G06F12/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称固态硬盘断电保护装置及方法(57)摘要一种固态硬盘断电保护装置及方法，在固态硬盘的快闪存储器阵列中设置断电专区，保留断电备份独立的储存空间，发生电源中断时，停止与主机的作业，并在储备电力耗竭前，将暂存的数据，直接写入断电专区的空白断电区块，形成断电备份，且设置辅助记号作为确认最新断电备份。电源恢复后，至断电专区根据断电备份的最新断电辅助记号直接读出断电备份，恢复固态硬盘断电前的状态。CN107038131ACN107038131A权利要求书1/1页1.一种固态硬盘断电保护的装置，包含：控制器，接收存取命令及写入数据；缓冲存储器，受控制器控制暂存数据；快闪存储器阵列，包含复数个非挥发性的快闪存储器，该快闪存储器包含复数个数据区块，用以储存用户数据，利用回收垃圾区块程序回收的空白区块，以供写入数据备用，以及数个断电区块构成的断电专区，不受转换层单元管制，保留作为断电备份的独立储存空间；其中，固态硬盘断电时，在储备电力耗竭前，由控制器控制将缓冲存储器暂存的数据，直接写入断电专区的空白断电区块，形成断电备份，复电时，直接至断电专区读取断电备份，恢复固态硬盘断电前原来缓冲存储器的状态。2.如权利要求1所述的固态硬盘断电保护的装置，其中该断电专区设在各快闪存储器。3.如权利要求1所述的固态硬盘断电保护的装置，其中该断电专区设在部分的快闪存储器。4.如权利要求1所述的固态硬盘断电保护的装置，其中该断电专区设在单一的快闪存储器。5.如权利要求1所述的固态硬盘断电保护的装置，其中该断电专区设置辅助记号作为确认最新断电备份。6.如权利要求5所述的固态硬盘断电保护的装置，其中该辅助记号设置在断电区块物理页的备用字段。7.一种固态硬盘断电保护的方法，其步骤包含：发生电源中断；固态硬盘停止与主机的作业；在储备电力耗竭前，将暂存的数据，直接写入断电专区的空白断电区块，形成断电备份，并设置辅助记号作为确认最新断电备份；电源恢复；至断电专区根据断电备份的最新断电辅助记号直接读出断电备份，恢复固态硬盘断电前的状态。8.如权利要求7所述的固态硬盘断电保护的方法，其中电源中断时，固态硬盘停止进行中回收垃圾区块程序。9.如权利要求7所述的固态硬盘断电保护的方法，其中断电备份在写入的断电区块物理页的备用字段设置辅助记号。10.如权利要求7所述的固态硬盘断电保护的方法，其中固态硬盘不经转换层单元，直接至断电专区写入或读出断电备份。11.如权利要求7所述的固态硬盘断电保护的方法，其中读出断电备份后，直接抹除断电区块的断电备份的数据，形成空白断电区块回收再利用。2CN107038131A说明书1/4页固态硬盘断电保护装置及方法技术领域[0001]本发明有关一种固态硬盘，尤其关于固态硬盘在发生断电时，保护数据不流失的装置与方法。背景技术[0002]固态硬盘(SolidStateDrive，简称SSD)整合数个非挥发性的快闪存储器(FlashMemory)成为单一储存装置。而快闪存储器需要利用电压进行编程以存取数据，一旦发生断电，极易损毁储存的数据。因此，保护数据不遗失成为固态硬盘重要课题。[0003]现有技术的固态硬盘接收主机指令存取数据时，利用快闪存储器转换层(FlashTranslationLayer，简称FTL)建立的逻辑-物理映射表(MappingTable)，将存取数据的逻辑页地址(LogicalPageAddress,简称LPA)转换为物理页地址(PhysicalPageAddress,简称PPA)，再传输至快闪存储器。如图1所示，为现有技术的快闪存储器1，包含多个物理区块(Block)2，物理区块2内含复数个物理页3，物理区块2的物理页3一写入数据，就形成非空白的数据区块4，而未写入数据的物理区块2为空白区块(FreeBlock)5，作为写入数据的备用区块。快闪存储器1在写入数据时，以物理页为单位，但抹除数据则需以物理区块为单位才能一整区块抹除数据，恢复为空白区块5。[0004]快闪存储器1在写入空白区块5的物理页的数据前，所有主机储存数据先暂存在固态硬盘的缓冲存储器。再由固态硬盘选取空白区块5的空白物理页3，将缓冲存储器的数据写入，更改逻辑-物理映射表的对应地址，并记录废弃原对应物理数据区块4的该逻辑页地