CN106981315B - 一种固态硬盘坏块识别的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种固态硬盘坏块识别的方法，其特征在于对固态硬盘增加排坏老化操作，所述排坏老化操作具体为：扫描存储芯片初始的坏块标记，建立初始的坏块表，对固态硬盘的存储单元增加指定轮次检查操作；所述检查操作为：读取坏块表，根据坏块表中的信息对所有正常块进行的擦除操作、写入操作、读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；擦除操作出现失败、写入操作出现失败或对于每轮次中检查到块中出现位错误数超过预先设定的纠错阀值时，则将该块标志为坏块，并将该坏块信息加入坏块表中。将固态硬盘在使用早期容易出现坏块的块提前暴露和识别出来，降低用户使用时出现坏块的概率，达到有效降低用户数据丢失的风险。

Description

一种固态硬盘坏块识别的方法
技术领域
本发明涉及存储器件设计领域，尤其涉及一种固态硬盘坏块识别的实现方法。
背景技术
图1是NAND的组成结构，现有技术的固态硬盘都支持多通道DIE并行操作,每个通道都有若干个块Block组成，每个Block由多个页Page构成；NAND由于它的存储原理决定了Block是擦除操作的最小单位，Page是编程的最小单元；任意一个Page要对它进行编程操作前必须要对其所在的Block进行擦除操作。NAND由于其硬件原因，在生产和实用过程中都可能产生坏块，如果在使用过程中发生坏块，这就可能造成数据丢失的风险。因此如果能够避免或者降低NAND在用户使用过程中发生坏块的风险或者是降低发生的概率，将大大提高固态硬盘的质量和实用寿命。
发明内容
针对以上缺陷，本发明目的在于如何降低固态硬盘在用户使用过程中出现坏块引起数据丢失的风险。
为了实现上述目的，本发明提供了一种固态硬盘坏块识别的方法，其特征在于对固态硬盘增加排坏老化操作，所述排坏老化操作具体为：扫描存储芯片初始的坏块标记，建立初始的坏块表，对固态硬盘的存储单元增加至指定轮次检查操作；所述检查操作为：读取坏块表，根据坏块表中的信息对所有正常块进行的擦除操作、写入操作、读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；擦除操作出现失败、写入操作出现失败或对于每轮次中检查到块中出现位错误数超过预先设定的纠错阀值时，则将该块标志为坏块，并将该坏块信息加入坏块表中。
所述的固态硬盘坏块识别的方法，其特征在于在测试环境中加入环境加速因子。
所述的固态硬盘坏块识别的方法，其特征在于所述的环境加速因子为将测试环境加温到预先设置的温度，并在写入操作完成后增加静置时间等待，静置时间到后再执行读取操作。
所述的固态硬盘坏块识别的方法，其特征在于将固态硬盘内部的存储单元按照块序号将奇数序号的块定义为一个奇数组，将偶数序号的块定义为偶数组；当本轮次对奇数组的块进行擦除操作、写入操作，则只对偶数组的块进行读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；当本轮次对偶数组的块进行擦除操作、写入操作，则本轮次只对奇数组的块进行读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；对奇数组和偶数组的操作交替轮换进行。
本发明通过在固态硬盘出厂前增加排坏老化操作，将固态硬盘在使用早期容易出现坏块的块提前暴露和识别出来，降低用户使用时出现坏块的概率，达到有效降低用户数据丢失的风险。
附图说明
图1是NAND的组成结构；
图2是新增坏块与擦除次数的关系图；
图3是对固态硬盘增加排坏老化操作的程图；
图4是对排坏老化操作的进一步优化的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图2是新增坏块与擦除次数的关系图；经过大数据的统计分析NAND中存储单元出现坏块的概率分布，发现在使用初期坏块出现的概率远远大于使用一段时间后出现坏块的概率，因此带来的后果是用户在使用固态硬盘的初期特别容易出现数据丢失的问题，这将严重影响用户对固态硬盘质量的判断。根据分析到的该规律，提出了本发明的关于在固态硬盘增加排坏老化操作。
图3是对固态硬盘增加排坏老化操作的程图；固态硬盘中采用的NAND存储芯片在其芯片生产环节都有做出厂坏块标识，提前将有问题块标识出来，因此排坏老化操作开始先扫描存储芯片初始的坏块标记，建立初始的坏块表；对于已经被标识坏块的块不需要再进行排坏老化操作，通过读取坏块表，根据坏块表中的信息跳过坏块对其它正常块进行的擦除操作、写入操作、读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；当出现以下三个任意一项：擦除操作出现失败、写入操作出现失败或对于每轮次中检查到块中出现位错误数超过预先设定的纠错阀值时，则将该块标志为坏块，并将该坏块信息加入坏块表中。下一轮检测则根据新的坏块表自动跳过坏块。
根据NAND存储的原理，在不同的环境中其电荷泄露的速度是不同的，特别是温度，在高温环境中其电荷泄露的速度明显变快，也就是说老化速度快，因此为了加快该老化进程，将固态硬盘设置在预先设定的高温环境中，在固态硬盘各个块数据写操作完成后，增加固态硬盘静置一段时间，后在对固态硬盘中各个BLOCK的数据进行读取判断是否出现坏块。
图4是对排坏老化操作的进一步优化的流程图，研究还发现同一个通道内部一个BLOCK的擦除操作对本通道内的其它已写数据的块造成影响较大，因此正对这个现象进一步对流程进行了优化，将固态硬盘内部的存储单元按照块序号将奇数序号的块定义为一个奇数组Group1，将偶数序号的块定义为偶数组Group2；也可以是3组或以上的组，可以是按序号进行交替分组或随机分组。本实施例以奇偶分组进行说明，当本轮次对奇数组的块进行擦除操作、写入操作，则只对偶数组的块进行读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；当本轮次对偶数组的块进行擦除操作、写入操作，则本轮次只对奇数组的块进行读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；对奇数组和偶数组的操作交替轮换进行。
通过增加排坏老化操作，将固态硬盘在使用早期容易出现坏块的块提前暴露和识别出来，降低用户使用时出现坏块的概率，达到有效降低用户数据丢失的风险
以上所揭露的仅为本发明一种实施例而已，当然不能以此来限定本之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种固态硬盘坏块识别的方法，其特征在于对固态硬盘增加排坏老化操作，所述排坏老化操作具体为：扫描存储芯片初始的坏块标记，建立初始的坏块表，对固态硬盘的存储单元增加指定轮次检查操作；所述检查操作为：读取坏块表，根据坏块表中的信息对所有正常块进行的擦除操作、写入操作、读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；擦除操作出现失败、写入操作出现失败或对于每轮次中检查到块中出现位错误数超过预先设定的纠错阀值时，则将该块标志为坏块，并将该坏块信息加入坏块表中；在测试环境中加入环境加速因子；所述的环境加速因子为将测试环境加温到预先设置的温度，并在写入操作完成后增加静置时间等待，静置时间到后再执行读取操作。
2.根据权利要求1所述的固态硬盘坏块识别的方法，其特征在于将固态硬盘内部的存储单元按照块序号将奇数序号的块定义为一个奇数组，将偶数序号的块定义为偶数组；当本轮次对奇数组的块进行擦除操作、写入操作，则只对偶数组的块进行读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；当本轮次对偶数组的块进行擦除操作、写入操作，则本轮次只对奇数组的块进行读取操作和检查每个块中出现位错误数操作；对奇数组和偶数组的操作交替轮换进行。
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