基于ClearNAND闪存的系统设计改进方案

在这个连续的操作过程中，当数据从源地址移到目的地址时，总线处于被占用状态，这个操作过程需要很长时间。假设一个8K的存储页，工作在200MT/s的ONFI 2.2同步总线需要大约 41μs来移动数据。因为数据必须移出再移进闪存，所以需要两倍的时间即82μs，但这个时间不包含ECC所花费的时间。在执行这个序列的过程中，ONFI闪存总线始终处于占用状态，不能处理其它任何操作。

　　与普通闪存不同，增强型ClearNAND闪存支持内部ECC。假如数据的源地址和目的地址都在ClearNAND封装内，采用内部ECC可以在封装内部执行回写操作。SSD控制器仍负责发布指令和地址，以及经修改的数据或元数据。ClearNAND控制器执行数据迁移操作，而不会占用外部的ONFI数据总线。如果SSD控制器能够把损耗均衡和碎片清理功能整合在一个ClearNAND封装内，它将在性能方面具有更强的优势。

　　图7所示是一个在标识为通道0和通道1的两路ONFI通道上采用增强型ClearNAND闪存的示例。在两个SSD通道上，我们看到有四个内部数据迁移操作同步进行，数据移动并没有占用外部ONFI总线。在必要时，这个特性允许SSD控制器和ONFI总线在ClearNAND封装之间迁移数据。根据用户所使用的架构，某些操作可能需要在ClearNAND封装之间甚至ONFI总线之间进行。利用内部数据迁移操作，可大幅提升碎片清理和损耗均衡操作的性能。


　　本文小结

　　美光公司的增强型ClearNAND闪存为系统设计人员提供更高的性能和更多的功能，同时缓解了NAND闪存对ECC纠错能力的日益严格的要求。增强型ClearNAND闪存支持与标准100-Ball BGA NAND闪存相似的焊球排列，用户可以设计出同时支持这两种封装的产品。例如，该产品将使SSD主控制器拥有充足的ECC纠错能力来直接支持SLC NAND闪存，选择增强型ClearNAND闪存还能满足ECC面临更大挑战的多级单元需求。

　　增强型ClearNAND闪存的卷寻址特性可使用更少的引脚实现更大容量寻址，从而为SSD方案中节省数百个引脚。电子数据映像功能可简化PCB设计和走线，同时还能提高ONFI总线的信号完整性。智能中断功能向SSD控制器提供实时状态更新信息，并最大限度地缩小对固件的轮询。两路内部NAND闪存总线可改善回写功能，从而提高闪存的性能。

　　作者：Jim Cooke

　　高级技术市场经理

　　美光公司