移動(dòng)存儲(chǔ)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種移動(dòng)存儲(chǔ)器，包括USB接口和主存儲(chǔ)器，還包括緩沖存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和控制器，所述緩沖存儲(chǔ)器一端與USB接口相連，另一端與控制器相連，控制器的第二接口與主存儲(chǔ)器相連，控制器的第三接口與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相連；所述緩沖存儲(chǔ)器用于緩沖USB接口傳來的數(shù)據(jù)；所述程序存儲(chǔ)器用于存放控制程序并在移動(dòng)存儲(chǔ)器接入用戶電腦后自動(dòng)安裝控制程序；所述控制器用于多芯片讀寫控制和數(shù)據(jù)壓縮解壓。本發(fā)明的移動(dòng)存儲(chǔ)器，在不顯著增加制造成本的前提下，能大幅提高文件傳輸速度。
【專利說明】移動(dòng)存儲(chǔ)器
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于微型高容量便攜式移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種可以快速存儲(chǔ)的移動(dòng)存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)端數(shù)據(jù)量越來越大，用戶為了追求更好的體驗(yàn)，視頻娛樂文件日益龐大。一部IOSOp的電影，大型3D游戲往往要有幾十G的存儲(chǔ)容量。英特爾為首的幾家公司為了加速數(shù)據(jù)傳輸，研發(fā)了 USB3.0接口。USB接口的最高理論傳輸速度為5.0Gbps,即640MB/s。然而，當(dāng)多臺(tái)設(shè)備共用一個(gè)USB通道時(shí)，主控芯片會(huì)對(duì)每臺(tái)設(shè)備進(jìn)行帶寬分配，從而使每個(gè)接口可用的帶寬變窄，傳輸速度大大降低。其次，由于Flash閃存芯片技術(shù)問題，也很難充分USB3.0的全部帶寬，從而使用戶感覺到的文件傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到USB3.0的宣稱的高速度。
[0004]為解決這個(gè)問題，通常做法是改善閃存芯片的性能。比如富士通推出了 MB86C30A單芯片解決方案，用以將USB 3.0和基于3414/^14/^14?1的大容量存儲(chǔ)器進(jìn)行橋接。這種橋接芯片將USB2.0和USB3.0的海量存儲(chǔ)要求轉(zhuǎn)移給SATA和ATA/ATAPI通信協(xié)議。
[0005]但是，單純改善閃存芯片性能的技術(shù)解決方案會(huì)顯著增加U盤的制造成本外，同時(shí)對(duì)USB3.0接口速度的提高也不顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)存儲(chǔ)器，在不顯著增加制造成本的前提下，能大幅提聞文件傳輸速度。
[0007]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種移動(dòng)存儲(chǔ)器，包括USB接口和主存儲(chǔ)器，還包括緩沖存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和控制器，所述緩沖存儲(chǔ)器一端與USB接口相連，另一端與控制器相連，控制器的第二接口與主存儲(chǔ)器相連，控制器的第三接口與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相連；所述緩沖存儲(chǔ)器用于緩沖USB接口傳來的數(shù)據(jù)；所述程序存儲(chǔ)器用于存放控制程序并在移動(dòng)存儲(chǔ)器接入用戶電腦后自動(dòng)安裝控制程序；所述控制器用于多芯片讀寫控制和數(shù)據(jù)壓縮解壓。
[0008]進(jìn)一步，所述緩沖存儲(chǔ)器采用Intel優(yōu)質(zhì)SLC單層式儲(chǔ)存芯片。
[0009]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用Intel優(yōu)質(zhì)MLC閃存芯片。
[0010]進(jìn)一步，所述控制器采用ARM7TDMI芯片。 [0011]更進(jìn)一步，還包括一微型可充式電池，用于USB接口連接電腦時(shí)自動(dòng)充電，USB接口斷開電腦連接時(shí)保證數(shù)據(jù)解壓繼續(xù)進(jìn)行。所述微型可充式電池為鋰電池。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
1、傳輸速度快:用戶數(shù)據(jù)進(jìn)入U(xiǎn)SB接口 I前先由壓縮，后直接傳輸?shù)骄彌_存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)壓縮和傳輸同步，以提高效率，可以充分利用USB有限的帶寬傳輸更多的數(shù)據(jù)，傳輸速度更快；
2、成本低:只在緩沖存儲(chǔ)器采取高性能閃存芯片，可有效控制整個(gè)存儲(chǔ)器的成本。
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明移動(dòng)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中，I USB接口，2主存儲(chǔ)器，3緩沖存儲(chǔ)器，4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，5控制器，6可充式電池。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明移動(dòng)存儲(chǔ)器，包括USB接口 I和主存儲(chǔ)器2，還包括緩沖存儲(chǔ)器3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4和控制器5，所述緩沖存儲(chǔ)器3 —端與USB接口 I相連，另一端與控制器5相連，控制器5的第二接口與主存儲(chǔ)器4相連，控制器(5)的第三接口與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4相連。
[0017]所述緩沖存儲(chǔ)器3，用于緩沖USB接口 I傳來的數(shù)據(jù)；
所述程序存儲(chǔ)器4，用于存放控制程序并在移動(dòng)存儲(chǔ)器接入用戶電腦后自動(dòng)安裝控制程序；
所述控制器5，用于多芯片讀寫控制和數(shù)據(jù)壓縮解壓。
[0018]所述緩沖存儲(chǔ)器3采用Intel優(yōu)質(zhì)SLC單層式儲(chǔ)存芯片。
[0019]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4采用Intel優(yōu)質(zhì)MLC閃存芯片。
[0020]所述控制器5采用ARM7TDMI芯片。
[0021]還包括一 USB接口連接電腦時(shí)自動(dòng)充電、USB接口斷開電腦連接時(shí)保證數(shù)據(jù)解壓繼續(xù)進(jìn)行微型可充式電池6，其輸入端接USB接口( 1)，其輸出端接緩沖存儲(chǔ)器(3)。
[0022]如果數(shù)據(jù)壓縮未完成時(shí)用戶斷開USB鏈接，則自動(dòng)采用自帶電源完成解壓工作。
[0023]所述可充式電池6為鋰電池。
[0024]其工作過程如下:
從電腦向移動(dòng)存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)時(shí)，用戶數(shù)據(jù)進(jìn)入U(xiǎn)SB接口 I前先由電腦端壓縮軟件壓縮，成為壓縮數(shù)據(jù)。壓縮數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)骄彌_存儲(chǔ)器3，實(shí)現(xiàn)壓縮和傳輸同步，以提高效率。這樣可以充分利用USB有限的帶寬傳輸更多的數(shù)據(jù)。緩沖存儲(chǔ)器3采用高性能閃存芯片，緩解USB接口 I速度和主存儲(chǔ)器2速度不匹配的矛盾。壓縮數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)出來后，經(jīng)控制器5解壓后放入主存儲(chǔ)器2。
[0025]軟件會(huì)對(duì)寫入的數(shù)據(jù)，先根據(jù)從移動(dòng)存儲(chǔ)器讀取的主存儲(chǔ)器2的空閑空間大小來判斷是否有足夠空間完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。如果有足夠的空間，則根據(jù)文件后綴名自動(dòng)分類并打包壓縮。根據(jù)不同的文件類型選擇最佳的壓縮算法，并將壓縮的數(shù)據(jù)同步通過USB接口寫入移動(dòng)存儲(chǔ)器的緩沖存儲(chǔ)器3中。軟件會(huì)根據(jù)緩沖存儲(chǔ)器3大小控制單個(gè)壓縮文件大小，實(shí)現(xiàn)一邊將壓縮數(shù)據(jù)寫入緩沖存儲(chǔ)器3的同時(shí)，緩沖存儲(chǔ)器3還能解壓數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)寫入主存儲(chǔ)器2。一旦緩沖存儲(chǔ)器3滿了，則先將壓縮包先存在電腦內(nèi)存中，等緩沖存儲(chǔ)器3空閑后再寫入緩沖區(qū)。
[0026]電腦從移動(dòng)存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù)時(shí)，移動(dòng)存儲(chǔ)器接受到讀取指令后，從主存儲(chǔ)器2里找到數(shù)據(jù)，直接通過緩沖存儲(chǔ)器3和USB接口寫入電腦。由于在USB3.0的接口下，本身U盤讀取速度已經(jīng)夠快，無需壓縮。
[0027]電腦端壓縮算法可采取霍夫曼編碼等高效編碼壓縮方式，該算法速度快、壓縮率高。正常壓縮率在85%上下，對(duì)于IMb文件壓縮時(shí)間小于IOOms (奔騰3處理器IG主頻)。在現(xiàn)階段以及未來電腦硬件水平下只會(huì)更快。
[0028]對(duì)于采取SLC芯片的緩沖存儲(chǔ)器3而言，在USB3.0接口下，寫入速度達(dá)到80Mb/s(為方便計(jì)算，文中所有寫入速度皆是完整文件寫入速度，數(shù)據(jù)來源太平洋電腦網(wǎng)對(duì)移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的測(cè)試。)，而采取MLC芯片的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4只有20Mb/s。因此對(duì)于傳統(tǒng)構(gòu)架下的移動(dòng)存儲(chǔ)器和本發(fā)明的快速存儲(chǔ)器對(duì)比，同樣IGb文件，傳統(tǒng)移動(dòng)存儲(chǔ)器需要50s，本發(fā)明的移動(dòng)存儲(chǔ)器大約為20iT30S。由于SLC芯片寫入速度非?？?，快速存儲(chǔ)器的時(shí)間只取決壓縮文件的時(shí)間，具體數(shù)值取決于用戶自身電腦硬件對(duì)壓縮文件的效率。
[0029]如果在USB2.0接口下，SLC寫入速度約為10Mb/s，MLC為4Mb/s。IGb文件寫入時(shí)，傳統(tǒng)存儲(chǔ)器約需要250s，對(duì)于USB2.0接口的SLC芯片寫入速度不再高于壓縮速度，故快速存儲(chǔ)需要85iTllOS。具體數(shù)值取決于用戶自身電腦硬件對(duì)壓縮文件的效率。
[0030]本發(fā)明只有緩沖存儲(chǔ)器3采用價(jià)高的Intel優(yōu)質(zhì)SLC單層式儲(chǔ)存芯片，其它采用價(jià)低的芯片，成本可控制在一般移動(dòng)存儲(chǔ)器水準(zhǔn)，而由于緩沖區(qū)的存在，當(dāng)數(shù)據(jù)全部進(jìn)入緩沖區(qū)后對(duì)用戶來說已經(jīng)完成了傳輸，從而提高了傳輸速度。同時(shí)，數(shù)據(jù)壓縮后傳輸，速度可進(jìn)一步提升。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)存儲(chǔ)器，包括USB接口(I)和主存儲(chǔ)器(2)，其特征在于:還包括緩沖存儲(chǔ)器(3)、程序存儲(chǔ)器(4)和控制器(5)，所述緩沖存儲(chǔ)器(3) —端與USB接口(I)相連，另一端與控制器(5)相連，控制器(5)的第二接口與主存儲(chǔ)器(4)相連，控制器(5)的第三接口與程序存儲(chǔ)器(4)相連； 所述緩沖存儲(chǔ)器(3)，用于緩沖USB接口( I)傳來的數(shù)據(jù)； 所述程序存儲(chǔ)器(4)，用于存放控制程序并在移動(dòng)存儲(chǔ)器接入用戶電腦后自動(dòng)安裝控制程序； 所述控制器(5)，用于多芯片讀寫控制和數(shù)據(jù)壓縮解壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)存儲(chǔ)器，其特征在于:所述緩沖存儲(chǔ)器(3)采用Intel優(yōu)質(zhì)SLC單層式儲(chǔ)存芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)存儲(chǔ)器，其特征在于:所述程序存儲(chǔ)器(4)采用Intel優(yōu)質(zhì)MLC閃存芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)存儲(chǔ)器，其特征在于:所述控制器(5)采用ARM7TDMI芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的移動(dòng)存儲(chǔ)器，其特征在于:還包括一USB接口連接電腦時(shí)自動(dòng)充電、USB接口斷開電腦連接時(shí)保證數(shù)據(jù)解壓繼續(xù)進(jìn)行微型可充式電池(6)，其輸入端接USB接口(1)，其輸出端接緩沖存儲(chǔ)器(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)存儲(chǔ)器，其特征在于:所述可充式電池(6)為鋰電池。
【文檔編號(hào)】G11C7/10GK103632701SQ201310647214
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】姜雨蒙, 李千目, 侯君, 徐佳, 孫向軍 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)連云港研究院