TWI391941B - 支援開機執行之儲存裝置 - Google Patents

Description

支援開機執行之儲存裝置

本發明係關於一種支援開機執行之儲存裝置，尤指一種可用於個人電腦或手持電話等各種電子商品裝置的支援開機執行之儲存裝置。

快閃記憶體(Flash Memory)為一種非揮發性(non－volatile)記憶體。相較於其他儲存媒體(如硬碟、光碟或磁帶等)，具有型小、質輕、無硬碟移動部件(moving part)而能承受更大範圍之振動及溫度之變化、低耗電、無噪音等諸多優點。因此近年來幾乎數位相機、手持電話或個人電腦等各種電子商品裝置皆有成為標準規格之趨勢。例如：以快閃記憶體製作之固態硬碟(SSD；Solid State Disk)，即有取代傳統硬碟而成為筆記型電腦標準規格之趨勢。

快閃記憶體主要可分為NAND和NOR型兩種。NAND型快閃記憶體容量大、成長速度快，但不支援本地執行代碼(XIP)功能，寫入速度較NOR型為快。而NOR型快閃記憶體由於具有依照線性的記憶體位置區，即具有能快速且隨機地讀取資料(Random Read)的特性，支援本地執行代碼(XIP；eXecute－In－Place)功能，亦即具有bootability，讀取速度較NAND型為快。因此，多用於儲存電子產品裝置如：手機、攜帶型電腦等之主控制程式、開機程碼(boot code)。

請參考第1圖，係繪示依據習知技術之儲存裝置與NOR快閃記憶體、處理器、動態記憶體之關係示意圖。如第1圖所示，一般電子裝置具有儲存裝置(HD或SSD)102、NOR快閃記憶體104、處理器106及動態記憶體(DDR)108。如前所述，NOR快閃記憶體104係用以儲存該電子裝置之主控制程式、開機程式(boot code)。當該電子裝置開啟電源時，處理器106會先行讀取、載入前述開機程碼(boot code)、主控制程式後，再啟動儲存於儲存裝置(HD或SSD)102之作業軟體，例如：以電腦而言，即我們所知悉之Windows或Linux作業軟體。

如第1圖中所示，處理器106與儲存裝置(HD或SSD)102間之傳輸係透過一ATA/SATA介面，而與儲存開機程碼(boot code)之NOR快閃記憶體104間之傳輸係透過一SPI介面。然NAND型快閃記憶體單位容量成本遠較NOR型快閃記憶體為低，且鑑於現今要求電子裝置體積不斷縮小的趨勢，額外於儲存裝置(HD或SSD)102外單獨設置NOR快閃記憶體104不僅提高產品成本，更佔有一定的體積空間。

本發明之主要目的在於提供一種儲存裝置，利用NAND型快閃記憶單元，儲存開機碼(boot code)，用以支援開機執行功能。

本發明之另一目的在於提供一種支援開機執行之儲存裝置，同時具有SPI介面及ATA/SATA介面，使該儲存裝置分別儲存開機碼及資料，能支援外部之處理器分別存取開機碼及資料。

本發明支援開機執行之儲存裝置包含儲存單元、NAND型快閃記憶單元以及傳輸控制介面。儲存單元係用以儲存資料或作業系統。NAND型快閃記憶單元用以儲存開機碼(boot code)。傳輸控制介面則同時具有SPI介面及ATA/SATA介面，SPI介面能以高速存取NAND型快閃記憶單元所儲存之開機碼，以支援開機執行功能，ATA/SATA介面用以存取儲存單元所儲存之資料或作業系統。NAND型快閃記憶單元可為一NAND型快閃記憶體之一特定區塊，而儲存單元則為該NAND型快閃記憶體之其他部分區塊。再者，如本發明之儲存裝置具有複數個NAND型快閃記憶體，NAND型快閃記憶單元則可為預定之一NAND型快閃記憶體，而儲存單元為其他的NAND型快閃記憶體。

本發明支援開機執行之儲存裝置可用於數位相機、個人電腦、衛星導航系統或手持電話等各種電子商品裝置。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，配合所附圖式，作詳細說明如下：

第2圖係繪示本發明支援開機執行之儲存裝置與處理器、動態記憶體之關係示意圖。本發明支援開機執行之儲存裝置200具有儲存單元202、NAND型快閃記憶單元204、以及傳輸控制介面206。儲存單元202用以儲存單純之資料及作業系統等資料。例如：以電腦而言，即我們所知悉之Windows或Linux作業軟體。NAND型快閃記憶單元204則用以儲存開機碼(boot code)。傳輸控制介面206具有一SPI介面206－1及一ATA/SATA介面206－2。

SPI介面206－1用於處理NAND型快閃記憶單元204與處理器208間之傳輸，使處理器208可存取NAND型快閃記憶單元204所儲存之開機碼，能實現快速且隨機地讀取資料(Random Read)之特性，以支援開機執行功能。ATA/SATA介面206－2則用於處理儲存單元202與處理器208間之傳輸，使處理器208可存取儲存單元202儲存之資料或作業系統等。動態記憶體(DDR)210則用於處理器208運作時資料之暫存。並且，SPI介面206－1更包含一資料緩衝區，用以暫存自NAND型快閃記憶單元204自所存取之開機碼，例如，一同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)，以提高讀取NAND型快閃記憶單元204資料之速度。

亦即當運用本發明支援開機執行之儲存裝置的電子裝置啟動電源時，處理器208會先透過SPI介面206－1讀取、載入NAND型快閃記憶單元204所儲存之開機碼、主控制程式後，再透過ATA/SATA介面206－2存取其內部儲存之資料。

於本發明之一較佳實施例中，支援開機執行之儲存裝置可具體實現為一固態硬碟(SSD)，習知技術之固態硬碟(SSD)，其操作介面僅仿效傳統硬碟之讀取介面，而本發明支援開機執行之儲存裝置如為一固態硬碟(SSD)，其可包含一NAND型快閃記憶體(單一顆粒)，NAND型快閃記憶單元204可為該NAND型快閃記憶體所規劃之一特定區塊。而儲存單元202則可為該NAND型快閃記憶體前述特定區塊以外之部分。再者，本發明支援開機執行之儲存裝置可包含複數個NAND型快閃記憶體(複數顆粒)，NAND型快閃記憶單元204可為其中一特定之NAND型快閃記憶體(特定顆粒)，而儲存單元202則可為其他的NAND型快閃記憶體(其他顆粒)。或者，亦可將該些NAND型快閃記憶體(複數顆粒)的每一特定區塊作為前述AND型快閃記憶單元204，而該些特定區塊以外之部分均作為儲存單元202亦可。

是以，本發明之儲存裝置可支援開機執行功能，亦可降低產品成本，同時更可縮小所佔有之體積空間。

雖然本發明以已一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之變更和潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

102．．．儲存裝置(HD,SSD等)

104．．．NOR快閃記憶體

106．．．處理器

108．．．動態記憶體(DDR)

200．．．支援開機執行之儲存裝置

202．．．儲存單元

204．．．NAND型快閃記憶單元

206．．．傳輸控制介面

206－1．．．SPI介面

206－2．．．ATA/SATA介面

208．．．處理器

210．．．動態記憶體(DDR)

第1圖係繪示依據習知技術之儲存裝置與NOR快閃記憶體、處理器、動態記憶體之關係示意圖；以及第2圖係繪示本發明支援開機執行之儲存裝置與處理器、動態記憶體之關係示意圖。

200．．．支援開機執行之儲存裝置

202．．．儲存單元

204．．．NAND型快閃記憶單元

206．．．傳輸控制介面

206－1．．．SPI介面

206－2．．．ATA/SATA介面

208．．．處理器

210．．．動態記憶體(DDR)

Claims (15)

1. 一種支援開機執行之儲存裝置，包含：一儲存單元，用以儲存資料；一NAND型快閃記憶單元，用以儲存開機碼(boot code)；以及一傳輸控制介面，同時具有一SPI介面及一ATA/SATA介面，該SPI介面用以存取該NAND型快閃記憶單元所儲存之該開機碼，以支援開機執行功能，該ATA/SATA介面用以存取該儲存單元所儲存之該資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之儲存裝置，其中該NAND型快閃記憶單元係為一NAND型快閃記憶體之一特定區塊。
3. 如申請專利範圍第2項所述之儲存裝置，其中該儲存單元係為該NAND型快閃記憶體該特定區塊以外之部分。
4. 如申請專利範圍第1項所述之儲存裝置，其中該NAND型快閃記憶單元係為複數個NAND型快閃記憶體之一特定NAND型快閃記憶體。
5. 如申請專利範圍第4項所述之儲存裝置，其中該儲存單元係為該特定NAND型快閃記憶體以外之其他NAND型快閃記憶體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之儲存裝置，其中該SPI介面更包含一資料緩衝區，用以暫存自該NAND型快閃記憶單元自所存取之該開機碼。
7. 如申請專利範圍第6項所述之儲存裝置，其中該資料緩衝區係為一同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)。
8. 一種具有申請專利範圍第1項所述儲存裝置之數位相 機、個人數位助理、個人電腦、衛星導航系統或手持電話等電子裝置。
9. 一種支援開機執行之儲存系統，包含：一儲存裝置，用以儲存開機碼及資料；一處理器，存取該儲存裝置所儲存之該開機碼及該資料；以及一動態隨機存取記憶體，暫存處理器運作時之暫存資料，其中該儲存裝置更包含：一儲存單元，用以儲存該資料；一NAND型快閃記憶單元，用以儲存該開機碼；以及一傳輸控制介面，同時具有一SPI介面及一ATA/SATA介面，該處理器透過該SPI介面存取該NAND型快閃記憶單元所儲存之該開機碼，以支援開機執行功能，該處理器透過該ATA/SATA介面存取該儲存單元所儲存之該資料。
10. 如申請專利範圍第9項所述之儲存系統，其中該NAND型快閃記憶單元係為一NAND型快閃記憶體之一特定區塊。
11. 如申請專利範圍第10項所述之儲存系統，其中該儲存單元係為該NAND型快閃記憶體該特定區塊以外之部分。
12. 如申請專利範圍第9項所述之儲存系統，其中該NAND型快閃記憶單元係為複數個NAND型快閃記憶體之一特定NAND型快閃記憶體。
13. 如申請專利範圍第12項所述之儲存系統，其中該儲存單元係為該特定NAND型快閃記憶體以外之其他NAND型快閃記憶體。
14. 如申請專利範圍第9項所述之儲存系統，其中該SPI 介面更包含一資料緩衝區，用以暫存自該NAND型快閃記憶單元自所存取之該開機碼。
15. 如申請專利範圍第14項所述之儲存系統，其中該資料緩衝區係為一同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)。