TWI407442B - 儲存裝置之低階格式化的生產工具 - Google Patents

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Description

儲存裝置之低階格式化的生產工具
本發明係有關儲存裝置，特別是關於一種儲存裝置之低階格式化的生產工具。
固態硬碟(solid-state drive,SSD)(例如快閃記憶體式固態硬碟)這一類的儲存裝置逐漸被使用於現代的電子裝置內，特別是筆記型電腦或數位音樂播放器(一般稱為MP3播放器)，主要是因為其較傳統硬碟的速度快且輕便。固態硬碟(及傳統硬碟)通常藉由儲存介面(例如串列高級技術附件(serial advanced technology attachment,SATA))與主機進行通信。
在提供固態硬碟給使用者之前，系統製造商必須將出廠的全新快閃記憶體進行低階格式化(通常又稱為開卡)。在進行開卡過程中，系統製造商會根據工廠儲存於快閃記憶體之備用區域(spare area)內的資料以決定並記錄缺陷區塊。另一方面，當使用者不慎損壞了缺陷區塊之記錄時，也要進行低階格式化。
有許多架構可用以進行固態硬碟之低階格式化。第一圖顯示第一種傳統低階格式化架構的示意圖。在此架構中，主機10藉由SATA介面發出命令序列給固態硬碟12，用以將固態硬碟12從正常模式切換至低階格式化模式。此架構雖然簡單，但是，一旦命令序列被破解或洩漏出去，則固態硬碟12極易經由網際網路14遭到病毒威脅或破壞，即使是處於正常模式下。
第二圖顯示第二種傳統低階格式化架構的示意圖。在此架構中，固態硬碟20內設置有一開關22。當開關22切換至正常模式(例如將其電性連接至電源VCC)時，固態硬碟20即可適用於正常模式。相反的，當開關22切換至低階格式化模式(例如將其電性接地GND)時，固態硬碟20即可適用於低階格式化模式。此架構會造成使用上的不便，因為，每當固態硬碟20需進行修理或低階格式化時，於切換模式之前，必須先拆解其外殼(未圖示)。
第三圖顯示第三種傳統低階格式化架構的示意圖。在此架構中，主機30藉由通用串列匯流排(universal serial bus,USB)發出命令序列至USB轉SATA電路32，其將命令序列進行轉換後，藉由SATA介面送至固態硬碟34，用以從正常模式切換至低階格式化模式。由於此架構使用間接的低階格式化路徑，因此可以阻隔來自網際網路的威脅。然而，與第一圖架構相較下，此架構會造成相當大的通信延遲(latency)，再者，為了開發USB轉SATA電路32的控制韌體，需要增加額外的成本及時間。
鑑於傳統架構無法有效且經濟地對資料儲存裝置(例如固態硬碟)進行低階格式化，因此亟需提出一種儲存裝置之低階格式化的有效生產工具(production tool)。
鑑於上述，本發明的目的之一在於提出一種儲存裝置之低階格式化的生產工具，用以阻隔來自網際網路的威脅、消除使用上的不便及避免額外的轉換裝置。
根據本發明實施例，生產工具包含連接至主機的輸入連接器及連接至儲存裝置的輸出連接器。輸入連接器之介面標準相容於輸出連接器之介面標準。輸入連接器之至少一冗餘接腳未連接至輸出連接器之相對應冗餘接腳，且輸出連接器之冗餘接腳電性連接以接收一預設信號，當預設信號出現時則代表低階格式化模式。
第四A圖之方塊圖顯示本發明實施例之儲存裝置42之低階格式化的生產工具(又稱為治具)40。在本實施例中，所謂”低階格式化”係指從主機寫入程式或韌體至記憶體裝置420內，用以供給記憶體控制器(未圖示)使用。”低階格式化”還可涉及記憶體裝置420(例如快閃記憶體)的驗證(verify)。
在本實施例中，生產工具40包含一輸入連接器401及一輸出連接器403。輸入連接器401可經由纜線400連接至主機，而輸出連接器403可連接至儲存裝置42。輸入連接器401之介面標準相同或相容於輸出連接器403之介面標準。在本實施例中，該介面可以是連接主機與儲存裝置的儲存介面。該儲存介面可以(但不限定)是串列高級技術附件(SATA)，其細節將於後詳述。
位於輸入連接器401與輸出連接器403之間的是多個信號/電源導線402A以及至少一對未連接導線402B及402B’。根據圖式，導線402B未連接至導線402B’，而是連接至信號源406(例如時脈產生器)，其可設置於生產工具40內部或外部。導線402B或402B’為儲存介面當中的冗餘接腳(redundant pin)。在本實施例中，所謂”冗餘”係指額外(例如重複)或未使用事物。關於冗餘接腳之意義，將詳述於本說明書之後述實施例中。輸出連接器403可經由多個導線404A及至少一導線404B而連接至儲存裝置連接器422，其中該導線404B直接電性連接至未連接導線402B。
如第四A圖所示，當儲存裝置42藉由生產工具40而間接連接至主機時，偵測器424可經由導線404B及402B而偵測到信號源406所產生的信號。偵測器424可以是儲存裝置42之記憶體控制器的一部份，其可以軟體/韌體或硬體來實施。當偵測到所產生的信號時，儲存裝置42可切換至低階格式化模式，使得主機得以進行低階格式化。相反的，如第四B圖所示，當儲存裝置42跳過生產工具40而直接連接至主機時，偵測器424未偵測到所產生的信號時，儲存裝置42因而切換至正常模式。在本實施例中，一般來說，信號源406所產生的信號為預設信號，其可區別於導線402B或402B’所對應接腳的定義信號。在本說明書中，”信號”一詞可指信號或者電源。
第五A圖之示意圖顯示第一實施例之固態硬碟42(特別是快閃記憶體式固態硬碟)之低階格式化的生產工具(或治具)40。與第四A圖類似的方塊則使用相同的元件符號。本實施例使用SATA介面標準，而圖式中僅顯示該標準所定義的部分接腳。SATA介面標準包含二大部分-信號部分及電源部分，其接腳定義如下表一所示。
在本實施例第五A圖的生產工具40中，SATA輸入連接器401包含SATA電源部分的部分接腳：3.3V、5V、12V及五個接地(GND)接腳。於SATA輸出連接器403中，除了一接地(GND)接腳外，其餘則同於前述接腳。換句話說，一接地(GND)接腳被選擇作為冗餘接腳。時脈產生器406經由導線402B提供時脈信號給該未連接(或冗餘)接腳SS。上述的信號源406不一定要提供時脈信號。在本實施例中，信號源406可以提供任何足以和接地位準產生區別的信號。例如，信號源406可提供5V電源位準，其足以和接地位準產生區別。
第五A圖的固態硬碟42中，SATA固態硬碟連接器422包含SATA輸出連接器403的所有接腳，其中，冗餘接腳SS則連接至一偵測接腳GPIO，其再連接至通用輸出入單元424，用以偵測時脈產生器406所產生的預設信號。通用輸出入單元424可以是記憶體控制器(未圖示)的一部份，該記憶體控制器負責快閃記憶體420的存取控制。
如第五A圖所示，當固態硬碟42藉由生產工具40而間接連接至主機時，通用輸出入單元424可經由導線402B、SS接腳、GPIO接腳而偵測到時脈產生器406所產生的時脈信號。當偵測到所產生的時脈信號時，固態硬碟42可切換至低階格式化模式，使得主機得以進行低階格式化。相反的，如第五B圖所示，當固態硬碟42跳過生產工具40而直接連接至主機時，通用輸出入單元424未偵測到所產生的時脈信號(而是偵測到接地位準)時，固態硬碟42因而切換至正常模式。
第六A圖之示意圖顯示第二實施例之固態硬碟42(特別是快閃記憶體式固態硬碟)之低階格式化的生產工具40。
在本實施例第六A圖的生產工具40中，SATA輸入連接器401包含SATA電源部分的部分接腳：3.3V、5V、12V及五個接地(GND)接腳。於SATA輸出連接器403中，除了一未用電源接腳(例如，12V電源接腳)外，其餘則同於前述接腳。換句話說，一電源(12V)接腳被選擇作為冗餘接腳。時脈產生器406經由導線402B提供時脈信號給該未連接(或冗餘)接腳SS。上述的信號源406不一定要提供時脈信號。在本實施例中，信號源406可以提供任何足以和電源(12V)位準產生區別的信號。例如，信號源406可提供5V電源位準，其足以和12V位準產生區別。
第六A圖的固態硬碟42中，SATA固態硬碟連接器422包含SATA輸出連接器403的所有接腳，其中，冗餘接腳SS則連接至一偵測接腳GPIO，其再連接至通用輸出入單元424，用以偵測時脈產生器406所產生的預設信號。
如第六A圖所示，當固態硬碟42藉由生產工具40而間接連接至主機時，通用輸出入單元424可經由導線402B、SS接腳、GPIO接腳而偵測到時脈產生器406所產生的時脈信號。當偵測到所產生的時脈信號時，固態硬碟42可切換至低階格式化模式，使得主機得以進行低階格式化。相反的，如第六B圖所示，當固態硬碟42跳過生產工具40而直接連接至主機時，通用輸出入單元424未偵測到所產生的時脈信號時，固態硬碟42因而切換至正常模式。
第七A圖之示意圖顯示第三實施例之固態硬碟42(特別是快閃記憶體式固態硬碟)之低階格式化的生產工具40。
在本實施例第七A圖的生產工具40中，SATA輸入連接器401包含SATA電源部分的部分接腳：3.3V、5V、12V及五個接地(GND)接腳。於SATA輸出連接器403中，除了一未用電源接腳(例如，12V電源接腳)外，其餘則同於前述接腳。換句話說，一電源(12V)接腳被選擇作為冗餘接腳。該未連接(或冗餘)接腳SS之導線402B的一端係浮接的(floating)。在本實施例中，浮接接腳SS的電壓位準足以和12V位準產生區別。
第七A圖的固態硬碟42中，SATA固態硬碟連接器422包含SATA輸出連接器403的所有接腳，其中，浮接之冗餘接腳SS連接至一偵測接腳GPIO，其再連接至通用輸出入單元424，用以偵測預設信號(亦即，浮接電壓位準)。
如第七A圖所示，當固態硬碟42藉由生產工具40而間接連接至主機時，通用輸出入單元424可經由導線402B、SS接腳、GPIO接腳而偵測到浮接電壓位準。當偵測到浮接電壓位準時，固態硬碟42可切換至低階格式化模式，使得主機得以進行低階格式化。相反的，如第六B圖所示，當固態硬碟42跳過生產工具40而直接連接至主機時，通用輸出入單元424未偵測到浮接電壓位準時，固態硬碟42因而切換至正常模式。
雖然上述實施例以SATA介面標準作為例示，然而其他的介面標準也可適用於本發明。例如，eSATA介面(一種SATA的變化介面)、並列ATA介面或PCIe介面。一般來說，無論是標準界面或專屬介面，只要是其具有冗餘信號/電源接腳，即可用以實施本發明。再者，本發明的儲存裝置42可以是固態硬碟或傳統硬碟之外的儲存裝置。
上述實施例提供一種簡單且有效的架構，用以進行儲存裝置(例如固態硬碟)之低階格式化。此新穎架構可克服第一圖所示傳統架構的缺點，使其不受到網際網路的威脅。此新穎架構也可消除第二圖所示傳統架構的不便利缺點。此新穎架構還可避免第三圖所示傳統架構所需的額外USB轉SATA電路32。
以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
10．．．主機
12．．．固態硬碟
14．．．網際網路
20．．．固態硬碟
22．．．開關
30．．．主機
32．．．USB轉SATA電路
34．．．固態硬碟
40．．．生產工具
400．．．纜線
401．．．輸入連接器
402A．．．信號/電源導線
402B、402B’．．．未連接導線
403．．．輸出連接器
406．．．信號源(時脈產生器)
42．．．儲存裝置(固態硬碟)
420．．．記憶體裝置(快閃記憶體)
422．．．儲存裝置連接器
424．．．偵測器(通用輸出入單元)
404A、404B．．．導線
SATA．．．串列高級技術附件介面
VCC．．．電源
GND．．．接地
USB．．．通用串列匯流排
SS．．．冗餘接腳
GPIO．．．偵測接腳
第一圖顯示第一種傳統低階格式化架構的示意圖。
第二圖顯示第二種傳統低階格式化架構的示意圖。
第三圖顯示第三種傳統低階格式化架構的示意圖。
第四A圖之方塊圖顯示本發明實施例之儲存裝置之低階格式化的生產工具。
第四B圖之方塊圖顯示儲存裝置跳過生產工具而直接連接至主機。
第五A圖之示意圖顯示第一實施例之固態硬碟之低階格式化的生產工具。
第五B圖之示意圖顯示(第五A圖之)固態硬碟跳過生產工具而直接連接至主機。
第六A圖之示意圖顯示第二實施例之固態硬碟之低階格式化的生產工具。
第六B圖之示意圖顯示(第六A圖之)固態硬碟跳過生產工具而直接連接至主機。
第七A圖之示意圖顯示第三實施例之固態硬碟之低階格式化的生產工具。
第七B圖之示意圖顯示(第七A圖之)固態硬碟跳過生產工具而直接連接至主機。
40．．．生產工具
400．．．纜線
401．．．輸入連接器
402A．．．信號/電源導線
402B、402B’．．．未連接導線
403．．．輸出連接器
406．．．信號源
42．．．儲存裝置
420．．．記憶體裝置
422．．．儲存裝置連接器
424．．．偵測器
404A、404B．．．導線

Claims (20)

  1. 一種儲存裝置之低階格式化的生產工具，包含：一輸入連接器，連接至一主機；及一輸出連接器，連接至一儲存裝置；其中上述之輸入連接器之介面標準相容於該輸出連接器之介面標準，且該輸入連接器之至少一冗餘接腳(redundant pin)未連接至該輸出連接器之相對應冗餘接腳，該輸出連接器之冗餘接腳電性連接以接收一預設信號，當該預設信號出現時則代表低階格式化模式。
  2. 如申請專利範圍第1項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，於進行低階格式化時，程式被寫入至該儲存裝置的記憶體裝置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，於進行低階格式化時，更包含驗證該記憶體裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，其中上述之介面標準為一儲存介面標準，用以連接該主機與該儲存裝置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，其中上述之儲存介面標準為串列高級技術附件(SATA)介面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，其中上述之儲存裝置為固態硬碟。
  7. 如申請專利範圍第6項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，其中上述之固態硬碟為快閃記憶體式固態硬碟。
  8. 如申請專利範圍第1項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，其中上述冗餘接腳之預設信號可由該儲存裝置之一偵測器所偵測。
  9. 如申請專利範圍第1項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，更包含一信號源，其由該生產工具之內部或外部以提供該預設信號
  10. 如申請專利範圍第1項所述儲存裝置之低階格式化的生產工具，其中上述之預設信號足以區別於該輸入連接器之冗餘接腳所定義的信號。
  11. 一種固態硬碟之低階格式化的生產工具，包含：一SATA輸入連接器，連接至一主機；及一SATA輸出連接器，連接至一固態硬碟；其中上述之SATA輸入連接器及SATA輸出連接器符合串列高級技術附件(SATA)介面標準，且該SATA輸入連接器之至少一冗餘接腳(redundant pin)未連接至該SATA輸出連接器之相對應冗餘接腳，該SATA輸出連接器之冗餘接腳電性連接以接收一預設信號，其足以區別於該SATA輸入連接器之冗餘接腳所定義的信號，當該預設信號出現時則代表低階格式化模式。
  12. 如申請專利範圍第11項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，於進行低階格式化時，程式被寫入至該固態硬碟的記憶體裝置。
  13. 如申請專利範圍第12項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，於進行低階格式化時，更包含驗證該記憶體裝置。
  14. 如申請專利範圍第12項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，其中上述之固態硬碟為快閃記憶體式固態硬碟。
  15. 如申請專利範圍第11項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，其中上述冗餘接腳之預設信號可由該固態硬碟之一偵測器所偵測。
  16. 如申請專利範圍第15項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，其中上述之偵測器設於該固態硬碟之記憶體控制器內。
  17. 如申請專利範圍第16項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，其中上述之偵測器為通用輸出入(GPIO)單元，其藉由該SATA輸出連接器之冗餘接腳以偵測該預設信號。
  18. 如申請專利範圍第11項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，更包含一時脈產生器，其由該生產工具之內部或外部提供時脈信號，作為該預設信號
  19. 如申請專利範圍第11項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，其中上述SATA輸入連接器之冗餘接腳為一接地接腳。
  20. 如申請專利範圍第11項所述固態硬碟之低階格式化的生產工具，其中上述SATA輸入連接器之冗餘接腳為一電源接腳。
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