本实用新型涉及固态硬盘技术领域，特别涉及一种基于PCI-E接口的四通道固态硬盘和固态硬盘系统。
背景技术：
固态硬盘(Solid State Drive)，简称固态盘(SSD)，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，包括主控芯片和存储芯片(FLASH芯片、DRAM芯片)等。整个固态硬盘结构无机械装置，全部是由电子芯片及电路板组成。通信信道(Communication Channel)是数据传输的通路，通常采用8通道设计，由于每一通道都对应设置有多个引脚的走线，这样导致线路走线复杂，需要多个板层实现走线设计。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的是提出一种基于PCI-E接口的四通道固态硬盘和固态硬盘系统，旨在解决现有技术中固态硬盘的线路走线复杂、成本较高的问题。
为实现上述目的，本实用新型提一种基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，该固态硬盘包括：
Flash存储芯片，设有若干NAND Flash单元；
主控Flash接口，与所述Flash存储芯片连接，所述主控Flash接口配置为并联的通道0、通道1、通道2和通道3；
主控芯片，与所述主控Flash接口连接，通过所述通道0、通道1、通道2和通道3并行调配数据在所述Flash存储芯片上的负荷；
PCI-E接口，与所述主控芯片连接。
优选地，还包括与所述主控芯片连接的缓存芯片，用于写入待存储数据并打包输出至所述Flash存储芯片。
优选地，还包括分别与所述主控芯片、Flash存储芯片和缓存芯片连接的电源芯片，用于给所述主控芯片、Flash存储芯片和缓存芯片提供工作电压。
优选地，所述电源芯片包括：第一电源芯片、第二电源芯片、第三电源芯片和第四电源芯片，所述第一电源芯片、第二电源芯片、第三电源芯片和第四电源芯片的供电电压分别为3.3V、1.1V、1.8V和1.5V；第一电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片分别与主控芯片连接，第一电源芯片和第三电源芯片还分别与Flash存储芯片连接，第四电源芯片与缓存芯片连接。
优选地，所述通道0、通道1、通道2和通道3均设有：
数据线，其数量为8个，所述数据线用于传输数据；
控制线，其数量为7个，所述控制线用于控制每个NAND Flash单元的工作状态；
片选线，其数量为4个，所述片选线用于选取NAND Flash单元。
优选地，所述缓存芯片为DDR3缓存。
本实用新型还提出一种固态硬盘系统该固态硬盘系统包括主机和基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，所述主机与所述PCI-E接口连接，其中：
所述固态硬盘包括：
Flash存储芯片，设有若干NAND Flash单元；
主控Flash接口，与所述Flash存储芯片连接，所述主控Flash接口配置为并联的通道0、通道1、通道2和通道3；
主控芯片，与所述主控Flash接口连接，通过所述通道0、通道1、通道2和通道3并行调配数据在所述Flash存储芯片上的负荷；
PCI-E接口，与所述主控芯片连接。
本实用新型通过将基于PCI-E接口的四通道固态硬盘中原本配置为8通道的主控Flash接口改为4通道设计，由主控芯片通过通道0、通道1、通道2和通道3并行调配数据在Flash存储芯片上的负荷，由于减少了通道的数量，从而降低了引脚走线的复杂程度、且引脚分散更加容易PCB电路画板，降低了固态硬盘的成本。
附图说明
图1为本实用新型的固态硬盘系统一实施例的原理框图；
图2为本实用新型的基于PCI-E接口的四通道固态硬盘一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于PCI-E接口的四通道固态硬盘。参照图1和图2，该固态硬盘包括：Flash存储芯片10，设有若干NAND Flash单元。主控Flash接口20，与Flash存储芯片10连接，主控Flash接口20配置为并联的通道0、通道1、通道2和通道3。主控芯片30，与主控Flash接口20连接，通过通道0、通道1、通道2和通道3并行调配数据在Flash存储芯片10上的负荷。PCI-E接口40，与主控芯片30连接。
本实施例中，Flash存储芯片10与主控芯片30通过主控Flash接口20与主控芯片30连接，经由主控Flash接口20，通过主控40访问设置在Flash存储芯片10上的若干NAND Flash单元。NAND Flash单元是一种整块读写的存储设备，能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。同时，NAND Flash单元还具有非易失性存储的特性，断电后仍能保存数据。
为了降低引脚走线的复杂程度，将基于PCI-E接口的四通道固态硬盘中原本配置为8通道的主控Flash接口改为4通道设计，由于减少了通道数量，使得引脚更加分散、容易画板，同时还降低了固态硬盘的成本。
另外，固态硬盘的尺寸可以做到更小，可以由原先的2280规格做到2269规格，甚至可以做到2242规格，即宽为22mm，长为42mm，可以适用于越来越轻薄的笔记本电脑、平板电脑，甚至于应用到手机上。
在一较佳实施例中，还包括与主控芯片30连接的缓存芯片50，用于写入待存储数据并打包输出至Flash存储芯片10。本实施例中，主控芯片30的上行通过缓存芯片50与主机的CPU相连，下行通过通道0、通道1、通道2和通道3与Flash存储芯片10相连。当待存储数据很大时，缓存芯片50可以起到调节存储压力的作用。
在一较佳实施例中，如图1所示，还包括分别与主控芯片30、Flash存储芯片10和缓存芯片50连接的电源芯片60，用于给主控芯片30、Flash存储芯片10和缓存芯片50提供工作电压。电源芯片60包括：第一电源芯片61、第二电源芯片62、第三电源芯片63和第四电源芯片64，第一电源芯片61、第二电源芯片62、第三电源芯片63和第四电源芯片64的供电电压分别为3.3V、1.1V、1.8V和1.5V。第一电源芯片61、第二电源芯片62和第三电源芯片63分别与主控芯片30连接，第一电源芯片61和第三电源芯片63还分别与Flash存储芯片10连接，第四电源芯片64与缓存芯片50连接。
本实施例中，主控芯片30上不同的模块，所需的工作电压不同，比如第一电源芯片61用于给主控芯片30的IO模块供电，第二电源芯片62用于给主控芯片30的内核供电，第三电源芯片63则用于给主控芯片30的Flash IO模块供电。同样的，Flash存储芯片10上不同的模块，所需的工作电压也不同，比如第一电源芯片61还用于给Flash存储芯片10的IO模块供电，第三电源芯片63还用于给Flash存储芯片10的Flash IO模块供电。第四电源芯片64用于给缓存芯片50供电。另外，电源芯片60的上电顺序依次为第二电源芯片62、第一电源芯片61、第三电源芯片63和第四电源芯片64。
在一较佳实施例中，通道0、通道1、通道2和通道3均设有：数据线，其数量为8个，数据线用于传输数据；控制线，其数量为7个，控制线用于控制每个NAND Flash单元的工作状态；片选线，其数量为4个，片选线用于选取NAND Flash单元。本实施例中，通道0、通道1、通道2和通道3的一个或多个引脚用于传输指示Flash存储芯片10上的若干NAND Flash单元的数量的信号。
在一较佳实施例中，缓存芯片为DDR3缓存。本实施例中，数据存储时，先写入DDR3缓存，后一次性打包给Flash存储芯片10。由主控芯片30将DDR协议转换成Flash协议，实现主机的CPU对Flash存储芯片10的直接访问，从而可以减少系统访问延迟，提高存储速率。
本实用新型还提出一种固态硬盘系统，该固态硬盘系统包括主机和前述固态硬盘，主机与前述PCI-E接口连接。本实用新型固态硬盘系统技术方案通过设置主机和前述固态硬盘，包含了前述固态硬盘的全部实施方案，具有前述固态硬盘的全部有益效果，在此不作赘述。
以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。
技术特征：
1.一种基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，其特征在于，包括：
Flash存储芯片，设有若干NAND Flash单元；
主控Flash接口，与所述Flash存储芯片连接，所述主控Flash接口配置为并联的通道0、通道1、通道2和通道3；
主控芯片，与所述主控Flash接口连接，通过所述通道0、通道1、通道2和通道3并行调配数据在所述Flash存储芯片上的负荷；
PCI-E接口，与所述主控芯片连接。
2.如权利要求1所述的基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，其特征在于，还包括与所述主控芯片连接的缓存芯片，用于写入待存储数据并打包输出至所述Flash存储芯片。
3.如权利要求2所述的基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，其特征在于，还包括分别与所述主控芯片、Flash存储芯片和缓存芯片连接的电源芯片，用于给所述主控芯片、Flash存储芯片和缓存芯片提供工作电压。
4.如权利要求3所述的基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，其特征在于，所述电源芯片包括：第一电源芯片、第二电源芯片、第三电源芯片和第四电源芯片，所述第一电源芯片、第二电源芯片、第三电源芯片和第四电源芯片的供电电压分别为3.3V、1.1V、1.8V和1.5V；第一电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片分别与主控芯片连接，第一电源芯片和第三电源芯片还分别与Flash存储芯片连接，第四电源芯片与缓存芯片连接。
5.如权利要求1所述的基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，其特征在于，所述通道0、通道1、通道2和通道3均设有：
数据线，其数量为8个，所述数据线用于传输数据；
控制线，其数量为7个，所述控制线用于控制每个NAND Flash单元的工作状态；
片选线，其数量为4个，所述片选线用于选取NAND Flash单元。
6.如权利要求2所述的基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，其特征在于，所述缓存芯片为DDR3缓存。
7.一种固态硬盘系统，其特征在于，包括主机和权利要求1至6任一项所述的基于PCI-E接口的四通道固态硬盘，所述主机与所述PCI-E接口连接。
技术总结
本实用新型公开一种基于PCI‑E接口的四通道固态硬盘，该固态硬盘包括：包括：Flash存储芯片，设有若干NANDFlash单元；主控Flash接口，与所述Flash存储芯片连接，所述主控Flash接口配置为并联的通道0、通道1、通道2和通道3；主控芯片，与所述主控Flash接口连接，通过所述通道0、通道1、通道2和通道3并行调配数据在所述Flash存储芯片上的负荷；PCI‑E接口，与所述主控芯片连接。本实用新型还公开一种固态硬盘系统。本实用新型解决了现有技术中固态硬盘的线路走线复杂、成本较高的问题。
技术研发人员：孙成思;孙日欣;李振华;顾红伟
受保护的技术使用者：深圳佰维存储科技股份有限公司
技术研发日：.06.12
技术公布日：.02.26
