32GB高速U盤系統(tǒng)中FTL算法模塊的硬件設(shè)計的中期報告

32GB高速U盤系統(tǒng)中FTL算法模塊的硬件設(shè)計的中期報告中期報告：一、項目背景隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，簡單易用、高效穩(wěn)定的儲存設(shè)備越來越被人們所追求。其中一個重要儲存設(shè)備，就是U盤。U盤是便攜式儲存設(shè)備的一種，具有容量大、數(shù)據(jù)傳輸速度快、安全可靠等特點(diǎn)。現(xiàn)在的U盤通常能夠存儲數(shù)十GB的數(shù)據(jù)，讀寫速度也可以達(dá)到幾十MB/s。其中一個重要的組成部分就是FTL(FlashTransitionLayer)，即閃存過渡層。FTL算法決定了閃存芯片的讀寫數(shù)據(jù)方式，它負(fù)責(zé)將文件系統(tǒng)和存儲芯片之間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通常還能夠進(jìn)行錯誤檢測和糾正。常見的FTL算法包括：PageMapping、Copyback、EraseSuspend、WearLeveling等。其中，WearLeveling是一種比較重要的算法，它可以均衡閃存的壽命，有效延長設(shè)備的使用壽命，并且有效減少了數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。本項目旨在設(shè)計一個32GB高速U盤系統(tǒng)中FTL算法模塊的硬件設(shè)計。二、項目任務(wù)設(shè)計一個32GB高速U盤系統(tǒng)中FTL算法模塊的硬件設(shè)計。具體任務(wù)如下：1.確定設(shè)計要求和技術(shù)方案。2.設(shè)計閃存芯片與FTL算法模塊的接口電路。確定FTL模塊與閃存芯片之間通信的協(xié)議格式、數(shù)據(jù)傳輸速率等。3.設(shè)計FTL算法模塊的總體硬件框架。根據(jù)FTL算法模塊的功能要求，確定FTL算法模塊的硬件框架，設(shè)計硬件電路原理圖，確定硬件元器件。4.設(shè)計WearLeveling算法電路。根據(jù)WearLeveling算法的實(shí)現(xiàn)要求，設(shè)計WearLeveling算法電路。5.設(shè)計錯誤檢測與糾正電路。確定FTL算法模塊支持的錯誤檢測與糾正算法，然后設(shè)計相應(yīng)的電路。三、目前進(jìn)展1.確定設(shè)計要求和技術(shù)方案。本設(shè)計的U盤容量為32GB，讀寫速度要達(dá)到100MB/s，目前采用的FLASH芯片方案是Toshiba的TH58NVG6D2FLA89。FTL算法方案采用操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，支持WearLeveling算法、錯誤檢測和糾正算法。2.設(shè)計閃存芯片與FTL算法模塊的接口電路。目前確定采用的通信協(xié)議是USB3.0，接口電路的設(shè)計暫未開始。3.設(shè)計FTL算法模塊的總體硬件框架。已經(jīng)完成了FTL算法模塊的總體硬件框架的設(shè)計和硬件電路原理圖的繪制。FTL算法模塊的硬件框架由MCU、存儲器、接口電路和適配器電路組成。其中，MCU采用AT91SAM9G25，存儲器采用DDR3，適配器電路采用LM317。4.設(shè)計WearLeveling算法電路。設(shè)計WearLeveling算法電路的工作暫未開始。5.設(shè)計錯誤檢測與糾正電路。設(shè)計錯誤檢測與糾正電路的工作暫未開始。四、下一步工作1.完善閃存芯片與FTL算法模塊的接口電