[实用新型]一种半导体存储装置

说明书

本申请公开了一种半导体存储装置，包括控制单元、缓存单元、存储单元和数据备份单元；控制单元分别与缓存单元和存储单元连接，缓存单元通过数据总线与数据备份单元连接；存储单元包括若干FLASH闪存芯片和FPGA模块，FPGA模块通过I/O引脚分别与若干FLASH闪存芯片进行连接。采用FPGA作为存储器核心，将存储器功能单元化，分步骤解决数据存储效率低下的问题，FPGA将采集到的数据传输到缓冲模块进行暂时缓存，这些数据经过控制单元分析处理后保存至存储单元，完成数据的存储。

技术领域

本实用新型属于模拟集成电路技术领域，更为具体地讲，涉及一种半导体存储装置。

背景技术

半导体存储器种类繁多，不同产品技术原理不同，均各有优缺点和适用领域。例如SRAM（静态随机存储器）能利用触发器的两个稳态来表示信息0和1，即不需要刷新电路就能保存它内部存储的数据，故SRAM读写速度非常快，但是它非常昂贵，且功耗大，只用在CPU的一、二级缓存（Cache）等对存储速度要求很严格的地方。广泛运用的产品必定要能兼顾性能和成本，从市场规模来看，当下最主流的存储器是DRAM，NAND Flash，NOR Flash，这三者占据了所有半导体存储器规模的95%左右，尤其是前两者，占总规模约9成。

Flash存储器：又称闪存，它是一种非易失性存储器。闪存的存储单元是场效应晶体管，是一种受电压控制的三端器件，由源极（Source）、漏极（Drain）和栅极（Gate），以及衬底组成，在栅极与硅衬底间有二氧化硅绝缘层，用来保护浮置栅极中的电荷不会泄漏。

NAND的擦和写均是基于隧道效应，电流穿过浮置栅极与硅基层之间的绝缘层，对浮置栅极进行充电（写数据）或放电（擦除数据）。而NOR擦除数据仍是基于隧道效应（电流从浮置栅极到硅基层），但在写入数据时则是采用热电子注入方式（电流从浮置栅极到源极）。

随着科学技术的不断发展，在云计算环境下有着海量的数据需要被储存并且分析处理，为了适应高密度数据的存储分析，这就对存储器的性能有着极大的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种半导体存储装置，存储效率高、存储容量大、读取速度快。

本实用新型是这样实现的：

一种半导体存储装置，其特征在于：包括控制单元、缓存单元、存储单元和数据备份单元；控制单元分别与缓存单元和存储单元连接，缓存单元通过数据总线与数据备份单元连接；存储单元包括若干FLASH闪存芯片和FPGA模块，FPGA模块通过I/O引脚分别与若干FLASH闪存芯片进行连接。

FPGA模块通过片选信号和FLASH闪存芯片返回的信号对FLASH闪存芯片进行控制。地址存储空间与数据存储空间分别存放FLASH闪存芯片操作地址和外围设备采集的数据。

作为优选方案，缓存单元采用型号为IDT72V80的FIFO处理芯片。缓存模块的功能是将流入的数据在进入到控制模块前，暂时进行缓存，防止流入内部的数据量溢出，产生资料存储不完整问题，确保数据在高密度存储器中的流速和外部数据的流速相协调。

作为优选方案，控制单元采用型号为EPM7064和EPM7512的两块CPCI芯片。控制单元可对其它单元的运行情况进行调控。

作为优选方案，FLASH闪存芯片采用NAND型闪存芯片。

本申请的优点如下：

1、本申请的半导体存储装置，存储容量高于普通数据存储器，并且变化较为平稳，具有很明显的优势；

2、传统的数据存储器读取的速度很慢，耗时多，增幅较大；而本申请的半导体存储装置对数据的读取时间几乎可以忽略不计，随着数据量的增加，也没有产生明显变化；