Контроллер твердотельного накопителя на основе ПЛИС для космического применения

Контроллер твердотельного накопителя на основе ПЛИС предназначен для создания  системы хранения данных стойких к ионизирующему излучению космического пространства (ИИ КП) и применяется в космических аппаратах (КА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ)

Основные характеристики:

  • Интерфейс PCI версии 2.2
  • Скорость потоковой записи/чтения информации не менее 30 Мбайт/с
  • Распараллеливание (демультиплексирование) потока данных для одновременной записи в несколько микросхем NAND флеш-памяти
  • Реализация механизмов отображения физических блоков на область логических блоков
  • Определение дефектных блоков, создание таблицы и их замена на резервные при отображении
  • Защиту данных посредством кода коррекции ошибок БЧХ с возможностью восстановления не менее 8 бит на 512 байт
  • Возможность работы в режиме DMA и в режиме записи произвольного сектора
  • Использование в качестве буфера внешней микросхемы SDRAM
  • Возможность расширенной диагностики состояния модуля: считывания таблицы дефектных блоков, состояния операций, работоспособности каналов демультиплексирования и т.д.
  • Сохранение работоспособности без снижения скорости при выходе из строя до 25 % физических блоков памяти

Расширенное описание:

Контроллер твердотельного накопителя на основе ПЛИС осуществляет прием/выдачу информации по шине PCI в режиме Bus Master, запись/чтение информации в NAND флеш-память и обработку диагностических команд для определения состояния и реконфигурирования массива флеш-памяти.

Контроллер твердотельного накопителя на основе ПЛИС содержит алгоритм обработки информации, который выполняет автоматический контроль износа блоков (wear leveling) и осуществляет их автоматическое перераспределение по логическим секторам. Для обнаружения и исправления ошибок во флеш-памяти используются блоки коррекции ошибок, работающие по алгоритму Хэмминга. Ядром системы является 8-битный программный RISC процессор, реализованный внутри ПЛИС. Также внутри ПЛИС реализован блок DMA, который поддерживает 4 независимых канала обмена информацией с массивом флеш-памяти. В случае выхода из строя одной или нескольких микросхем флеш-памяти из строя, контроллер может перейти в двухканальный режим работы.