【技術實現步驟摘要】
本公開涉及nand閃存控制器的架構和實現，尤其涉及多分支多負載nand接口拓撲，其中多個nand閃存設備與nand控制器共享公共數據總線。
技術介紹
1、固態硬盤(ssd)的出現在一定程度上推動了現代計算系統的發展，固態硬盤(ssd)的速度和延遲性能比傳統硬盤更高。與依靠磁性來存儲數據的硬盤不同，固態硬盤使用nand閃存設備來實現數據存儲。nand閃存設備是通過先進的工藝和組裝技術制造的集成電路系列，可實現多層存儲單元垂直堆疊到較小的封裝中，從而實現高存儲容量。
2、典型的ssd由一個控制器和多個nand閃存設備組成，這些設備放置在印刷電路板(pcb)上并通過它進行連接，并且具有各種消費者或企業類應用的標準尺寸。控制器和nand閃存設備之間的接口分組為通道，現代控制器通常具有4、8或16個nand通道。為了實現更高的存儲容量，ssd需要將更多的nand閃存設備集成到pcb中，從而導致多個nand設備共享一個通道。結果，對于高密度固態硬盤的設計，通常采用多負載或多點pcb拓撲。
技術實現思路
1、無論是在m.2還是u.2封裝(form?factor)的典型高容量ssd多負載pcb，通常都采用所謂的nand閃存設備的翻蓋(clamshell)拓撲。在這種拓撲中，pcb一側的nand設備可以與另一側的nand設備完全重疊。因為nand設備的引腳可能位于nand設備的一側，兩個nand設備之一可以翻轉安裝和放置。翻轉的nand設備的引腳順序會與非翻轉的nand設備的引腳順序完全
2、但是，這種設置給pcb布圖和信號完整性帶來了挑戰。例如，翻轉的nand設備和非翻轉的nand設備的相同dq引腳將始終相對于nand設備的中心線處于鏡像對稱位置。即，例如，翻轉的nand設備的dq[0]和非翻轉的nand設備的dq[0]將相對于nand設備的中心線位于對稱位置的相對側。翻轉的nand設備的dq[1]和非翻轉的nand設備的dq[1]將相對于nand設備的中心線位于對稱位置的相對側，以此類推。結果，如果按照翻蓋拓撲擺放的兩個nand設備共享一個通道，則相同的兩個dq引腳(例如，翻轉的nand設備的dq[0]和非翻轉的nand設備的dq[0])沿nand設備中心線放置的多個通孔正常連接，從通孔到引腳將有兩條相對較長的走線。這些走線長度通常在300-mil(密耳)至500-mil的范圍內。另一方面，高速nand接口的信號完整性規范要求這些走線長度要盡可能短，最大長度應小于200-mil。具有如此長的走線長度往往會導致nand性能下降一到兩個速度等級，這對于電容負載較重的高容量nand設備而言尤其是挑戰。
3、解決信號完整性下降問題的一種方法可能是為同一nand設備設置兩組引腳圖(pin?map)：常規引腳圖和倒轉引腳圖。倒轉引腳圖可以具有倒轉的數據引腳順序。也就是說，可以將倒轉引腳圖中的dq[7]數據引腳設置在常規引腳圖中dq[0]數據引腳的位置，將倒轉引腳圖中的dq[6]數據引腳設置在常規引腳圖中dq[1]數據引腳的位置，依此類推。因此，具有常規引腳圖的nand設備可以與具有倒轉引腳圖的nand設備匹配，并且兩個nand設備的數據引腳可以在pcb的兩側匹配和鏡像。這將使通孔設置在引腳旁邊，并且可以將一條約20-mil長的非常短的走線從通孔布線到數據引腳。該解決方案將大大提高pcb布圖質量并解決上述信號完整性下降的問題，以幫助使系統達到更高的nand接口速度。倒轉或鏡像nand數據引腳順序的這種技術可以稱為電鏡像。
4、現有解決方案在設備初始化后立即使用從控制器發送到nand閃存設備的專用電鏡像命令。nand設備收到此命令，然后將其自身配置為鏡像模式，其中dq引腳與常規引腳圖倒轉。也就是說，引腳dq0現在在nand設備內部配置為dq7，dq1變為dq6，依此類推。但是，nand設備必須配置為支持此電鏡像功能。
5、此外，電鏡像配置命令具有零容錯能力。必須在初始化之后立即發送此消息。由于它是在進行任何設備訓練和調試之前發送的，因此出錯和故障的可能性非常高。一旦失敗，因為nand設備沒有任何reset機制，整個nand設備將無法訪問，直到下一個電源周期。而且，任何客戶端或企業系統用戶都不希望重新啟動電源。實際上，由于高故障率，通常避免使用這種電鏡像功能。
6、因此，在本領域中需要一種更加靈活和強大的電鏡像技術。可以在nand閃存控制器中開發和實現新的電鏡像技術。在各種實施例中，需要鏡像的nand設備將其數據引腳以倒轉的順序連接到控制器的數據引腳。控制器可以使用固件來確定是否為每個單獨的nand設備啟用或禁用了電鏡像，并可以使用固件來配置一組寄存器，該寄存器組具有與在配置過程(例如，上電初始化)中由固件設置的每個單獨的nand設備相對應的位。一旦為nand設備啟用了電鏡像，控制器就可以在將數據發送到具有倒轉數據引腳的nand設備之前倒轉數據位的順序，并且還可以將從數據引腳倒轉的nand設備接收到的數據進行倒轉。
7、在示例性實施例中，提供了一種方法，該方法可以包括確定非易失性存儲系統的系統拓撲以及哪些目標位于鏡像非易失性存儲設備中，并且在存儲控制器中為所有鏡像非易失性存儲設備中的所有目標設置相應的寄存器位。
8、在另一個示例性實施例中，提供了一種非易失性存儲系統。該非易失性存儲系統可以包括多個非易失性存儲設備和存儲控制器。該存儲控制器可以被配置為執行電鏡像配置過程，該電鏡像配置過程包括：確定非易失性存儲系統的系統拓撲以及哪些目標位于鏡像非易失性存儲設備中，并在存儲控制器中為所述多個非易失性存儲設備中的所有鏡像非易失性存儲設備中的所有目標設置相應的寄存器位。
9、在又一示例性實施例中，提供了一種非暫時性機器可讀介質。該非易失性機器可讀介質可以具有計算機指令，該計算機指令在由硬件處理器執行時可以使硬件處理器執行確定非易失性存儲系統的系統拓撲以及哪些目標位于鏡像非易失性存儲設備中，并且在存儲控制器中為所有鏡像非易失性存儲設備中的所有目標設置相應的寄存器位。
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1.一種方法，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述非易失性存儲設備是鏡像非易失性存儲設備，所述鏡像非易失性存儲設備的數據引腳以倒轉引腳順序連接到所述數據總線。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述非易失性存儲設備是非易失性存儲系統的一部分，所述方法進一步包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述系統拓撲進一步包括：所述非易失性存儲系統中有多少個非易失性存儲設備，所述非易失性存儲設備以多少個通道連接到所述存儲控制器，每個非易失性存儲設備中有多少個目標，和所述非易失性存儲設備中的哪些目標屬于哪個通道。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，每個鏡像非易失性存儲設備在鏡像配置中與非鏡像非易失性存儲設備配對，其中所述鏡像非易失性存儲設備的數據引腳通過通孔以倒轉順序連接到所述非鏡像非易失性存儲設備的數據引腳。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述存儲控制器包括多個寄存器，每個寄存器對應于一個通道，并且所述多個寄存器中的每個寄存器具有多個寄存器位，每個寄存器位對應一個目標。>
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：
8.一種非易失性存儲系統，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的非易失性存儲系統，其特征在于，所述非易失性存儲設備是鏡像非易失性存儲設備，所述鏡像非易失性存儲設備的數據引腳以倒轉引腳順序連接到所述數據總線。
10.根據權利要求8所述的非易失性存儲系統，其特征在于，所述存儲控制器還被配置為：
11.根據權利要求10所述的非易失性存儲系統，其特征在于，所述系統拓撲進一步包括：所述非易失性存儲系統中有多少個非易失性存儲設備，所述非易失性存儲設備以多少個通道連接到所述存儲控制器，每個非易失性存儲設備中有多少個目標，和所述非易失性存儲設備中的哪些目標屬于哪個通道。
12.根據權利要求11所述的非易失性存儲系統，其特征在于，每個鏡像非易失性存儲設備在鏡像配置中與非鏡像非易失性存儲設備配對，其中所述鏡像非易失性存儲設備的數據引腳通過通孔以倒轉順序連接到所述非鏡像非易失性存儲設備的數據引腳。
13.根據權利要求11所述的非易失性存儲系統，其特征在于，所述存儲控制器包括多個寄存器，每個寄存器對應于一個通道，并且所述多個寄存器中的每個寄存器具有多個寄存器位，每個寄存器位對應一個目標。
14.根據權利要求8所述的非易失性存儲系統，其特征在于，所述存儲控制器還被配置為：
15.一種具有計算機指令的非暫時性機器可讀介質，其特征在于，當所述計算機指令由硬件處理器執行時，所述計算機指令使所述硬件處理器執行如權利要求1-7中任意一項所述的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種方法，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述非易失性存儲設備是鏡像非易失性存儲設備，所述鏡像非易失性存儲設備的數據引腳以倒轉引腳順序連接到所述數據總線。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述非易失性存儲設備是非易失性存儲系統的一部分，所述方法進一步包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述系統拓撲進一步包括：所述非易失性存儲系統中有多少個非易失性存儲設備，所述非易失性存儲設備以多少個通道連接到所述存儲控制器，每個非易失性存儲設備中有多少個目標，和所述非易失性存儲設備中的哪些目標屬于哪個通道。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，每個鏡像非易失性存儲設備在鏡像配置中與非鏡像非易失性存儲設備配對，其中所述鏡像非易失性存儲設備的數據引腳通過通孔以倒轉順序連接到所述非鏡像非易失性存儲設備的數據引腳。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述存儲控制器包括多個寄存器，每個寄存器對應于一個通道，并且所述多個寄存器中的每個寄存器具有多個寄存器位，每個寄存器位對應一個目標。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：
8.一種非易失性存儲系統，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的非易失性存儲系統，其特征在于，所述非易失性存儲...
【專利技術屬性】
技術研發人員：請求不公布姓名，請求不公布姓名，請求不公布姓名，請求不公布姓名，
申請(專利權)人：英韌科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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