基于Flash陣列的高速存儲(chǔ)及可靠性設(shè)計(jì).pdf

1、在圖像數(shù)據(jù)采集中，存儲(chǔ)體系需要滿足對(duì)圖像數(shù)據(jù)持續(xù)高速存儲(chǔ)的要求。針對(duì)某圖像信息處理器的性能測(cè)試需求，開(kāi)發(fā)了圖像數(shù)據(jù)的高速并行化存儲(chǔ)體系。為實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的大容量、高速、高可靠、低功耗的存儲(chǔ)需求，本文致力于研究一種圖像數(shù)據(jù)高速存儲(chǔ)方法，并對(duì)高速存儲(chǔ)涉及的高可靠低功耗進(jìn)行了深入研究。
　　首先，為了實(shí)現(xiàn)200 MB/s的持續(xù)存儲(chǔ)速度，借鑒流水線和并行擴(kuò)展的思路，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)為5×8的Flash存儲(chǔ)陣列。以狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)通道內(nèi)和通道間的流水

2、線設(shè)計(jì)，通過(guò)雙流水線形式的并行工作模式，充分發(fā)揮每一片NAND Flash的存儲(chǔ)性能以實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的持續(xù)高速存儲(chǔ)。
　　其次，在可靠性方面，針對(duì)Flash陣列的無(wú)效塊管理問(wèn)題，提出了兩種無(wú)效塊管理方案，并分析了兩種無(wú)效塊管理方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了基于組合塊理念的無(wú)效塊管理方案;同時(shí)，為了解決突發(fā)無(wú)效塊對(duì)高速存儲(chǔ)的影響，設(shè)計(jì)了滯后重寫(xiě)機(jī)制。另外，針對(duì)Flash芯片單比特翻轉(zhuǎn)造成的數(shù)據(jù)誤碼，提出了雙緩存交替的漢明碼糾錯(cuò)方案，該方案在不影

3、響數(shù)據(jù)讀取速度的情況下，有效避免了Flash的單比特誤碼的產(chǎn)生。
　　最后，為了降低FPGA功耗，減少芯片發(fā)熱，提出了一種程序低功耗優(yōu)化方法，采用這種設(shè)計(jì)方法可以大幅減小內(nèi)部的邏輯資源、布線資源的使用，從而達(dá)到降低動(dòng)態(tài)功耗，提高FPGA程序運(yùn)行可靠性的目的。
　　通過(guò)對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)以及系統(tǒng)總體的性能進(jìn)行測(cè)試，并分析得到的測(cè)試數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)的Flash陣列可以達(dá)到200MB/s的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速率。通過(guò)大量試驗(yàn)證明，存儲(chǔ)體系的存儲(chǔ)速率以