CN107577440A - 提高存储器寿命的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提高一种提高存储器寿命的方法，包括：获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数；获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数；读取存储器中各个块的擦除次数；依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数；若是，则使用备份块替换所述块；若否，则判断所述块的擦除次数是否大于或等于所述ECC跳变点对应的擦除次数；若是，则转移所述块中的数据。根据闪存颗粒在不同擦除次数下的分布值和跳变规律，对相应存储器固件进行调整，极大提高了存储器的数据可靠性和使用寿命。

Description

提高存储器寿命的方法

技术领域

本发明涉及存储设备技术领域，尤其涉及一种提高存储器寿命的方法。

背景技术

存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备，而符合eMMC协议的嵌入式存储产品，是目前使用最为广泛的存储器。

存储器由多个块构成，通过对块写入或擦除数据实现数据的存储或删除。存储器在使用过程中会经过不断的写入和擦除动作，随着存储器使用时间和使用次数的增加，会出现坏块或潜在的坏块，从而导致数据存储异常。

出现上述情况时，一般的做法是：将该存储器中的数据通过电脑转移至本地或其他存储器，然后该存储器作废。

但是上述处理方式造成了很大的资源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提高一种提高存储器寿命的方法，能够对存储器的坏块或潜在坏块进行调整，以提高存储器的寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种提高存储器寿命的方法，包括：

获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数；

获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数；

读取存储器中各个块的擦除次数；

依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数；

若是，则使用备份块替换所述块；若否，则判断所述块的擦除次数是否大于或等于所述ECC跳变点对应的擦除次数；

若是，则转移所述块中的数据。

本发明的有益效果在于：通过对存储器样品进行闪存颗粒(即块)的特性研究，得到不同擦除次数下的ECC值和跳变规律，再根据擦除次数与ECC之间的关系，对相应的块进行调整，极大地提高了存储器成品的数据可靠性和使用寿命，理论上可以是存储器成品的寿命达到实际使用物理闪存的极限寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的提高存储器寿命的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例一的提高存储器寿命的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例一的提高存储器寿命的方法的高低温读写老化测试的流程示意图；

图4为本发明实施例一的提高存储器寿命的方法的高温静态放置测试的流程示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数，以及ECC跳变点对应的擦除次数，块的擦除次数是否大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数；对于一存储器中的块，若该存储快的擦除次数大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数，则直接替换掉所述块；若所述块的擦除次数大于或等于所述ECC跳变点对应的擦除次数，则转移该块存储的数据。

请参照图1，本发明提供：

一种提高存储器寿命的方法，包括：

获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数；

获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数；

读取存储器中各个块的擦除次数；

依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数；

若是，则使用备份块替换所述块；若否，则判断所述块的擦除次数是否大于或等于所述ECC跳变点对应的擦除次数；

若是，则转移所述块中的数据。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：根据闪存颗粒在不同擦除次数下的分布值和跳变规律，对相应存储器固件进行调整，极大提高了存储器的数据可靠性和使用寿命。

进一步的，所述“获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数”包括：

对不同擦除次数的存储器样品在-20℃-75℃的温度下进行ECC值测试；

根据存储器样品的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果得到ECC最大值对应的擦除次数。

从上述描述可知，通过对存储器样品在-20℃-75℃的温度下进行ECC值测试，能够比较准确的获知存储器样品的老化程度。

进一步的，所述“获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数”包括：

对不同擦除次数的存储器样品在120℃的温度下进行ECC值测试；

根据存储器样品的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果得到ECC跳变点对应的擦除次数。

从上述描述可知，通过对存储器样品进行120℃下的静态放置测试，能够准确的得到存储器样品的ECC跳变规律。

进一步的，所述“获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数”包括：

将第一预设数量的不同擦除次数的存储器样品放置于-20℃-75℃的高低温箱中；

每隔第一预设周期从所述-20℃-75℃的高低温箱中选取第二预设数量的存储器样品的块进行ECC值读取，直至到达第一预设时间；所述第一预设数量大于第二预设数量；

根据块的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果得到ECC最大值对应的擦除次数。

进一步的，“获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数”包括：

将第三预设数量的不同擦除次数的存储器样品放置于120℃的高温箱中；

每隔第二预设周期从所述120℃的高温箱中选取第四预设数量的存储器样品的块进行ECC值读取，直至到达第二预设时间；所述第三预设数量大于第四预设数量；所述第一预设时间大于第二预设时间，第一预设周期大于第二预设周期；

根据块的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果绘制ECC值的变化曲线；

依据所述绘制曲线得到ECC跳变点对应的擦除次数。

从上述描述可知，上述为本发明获取储器样品的ECC最大值对应的擦除次数以及ECC跳变点对应的擦除次数的具体方法，优选的，所述第一预设数量为500片左右，第二预设数量为10片左右，第一预设周期为2小时左右，第一预设时间为一周左右，第三预设数量为100片左右，第四预设数量为5-10片，第二周期为1小时，第二预设时间为24小时。

进一步的，所述存储器样品包括两种以上的类型。

进一步的，所述“获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数”之后，“读取存储器中各个块的擦除次数”之前，还包括：根据存储器样品的类型记录所述ECC最大值对应的擦除次数。

进一步的，所述“获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数”之后，“读取存储器中各个块的擦除次数”之前，还包括：根据存储器样品的类型记录所述ECC跳变点对应的擦除次数。

进一步的，所述“依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数”具体为：

依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于对应类型的存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数。

进一步的，所述“判断所述块的擦除次数是否大于或等于所述ECC跳变点对应的擦除次数”具体为：

判断所述块的擦除次数是否大于或等于对应类型的存储器样品的所述ECC跳变点对应的擦除次数。

从上述描述可知，对于不同的存储器类型，其ECC分布值和跳变规律可能会有所差异，因此对存储器样品按照其类型记录ECC最大值对应的擦除次数，以及所述ECC跳变点以及所述ECC跳变点对应的擦除次数，后续对存储器进行测试时，按照类型与对应类型的参数进行比对，从而提高判断的准确性。

请参照图1-4，本发明的实施例一为：

一种提高存储器寿命的方法，尤其是一种提高符合eMMC协议的嵌入式存储器寿命的方法，包括：

S1：对存储器进行原始坏块和新增坏块扫描，并对存储器进行开卡。

S2：选取若干不同类型的开完卡的存储器作为样品，进行高低温读写老化测试，以获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数，将所述ECC最大值对应的擦除次数作为第一标准值；以及进行高温静态放置测试，以获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数，将所述ECC跳变点对应的擦除次数作为第二标准值。

具体的，所述高低温读写老化测试包括：

S201：将500片的不同擦除次数的存储器样品放置于-20℃-75℃的高低温箱中。

S202：每隔2小时从所述-20℃-75℃的高低温箱中选取10片的存储器样品的部分块进行ECC值读取，直至到达一周时间。

S203：根据所述块的擦除次数统计ECC值的变化曲线。

S204：按照存储器样品的类型(例如SLC、MLC和TLC模式)统计出存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数，将所述ECC最大值对应的擦除次数作为第一标准值；所述第一标准值即需要进行块替换的擦除次数，当某一个块擦除次数达到第一标准值，说明该块需要替换；例如，某款存储器样品的支持的ECC最大值为40bit，而从该款存储器样品的ECC值与擦除次数的统计结果可知，ECC值为40bit时，对应的擦除次数为3000次，也就是说，对于该款存储器而言，当某个块的擦除次数达到3000次时，该块为坏块，需要被替换掉。

S205：按照存储器样品的类型记录所述第一标准值。

所述高温静态放置测试包括：

S206：将100片的不同擦除次数的存储器样品，写入预先设定好的数据。

S207：将写入了预先设定好的数据的100片存储器样品放置于120℃的高温箱中。

S208：每隔1小时从所述120℃的高温箱中选取5-10片的存储器样品的块进行ECC值读取，直至到达24小时。

S209：根据所述块的擦除次数统计ECC值的变化曲线。

S210：按照存储器样品的类型(例如SLC、MLC和TLC模式)统计出存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数，将所述ECC跳变点对应的擦除次数作为第二标准值；所述第一标准值即需要对块进行数据转移的擦除次数；例如，某款存储器样品的ECC发生跳变的临界值在擦除次数为2000次的时候，也就是说，当擦除次数达到2000次的时候，对于静态数据，需要进行定期的搬移，否则很容易出现ECC的突然跳变，进而演变为不可纠正ECC，表现为用户数据丢失，如果丢失的正好是系统数据，设备就有无法使用的风险。

S211：按照存储器样品的类型记录所述第二标准值。

S3：按照存储器类型建立ID，按照所述ID建立配置数据，并将ID与配置参数关联，所述配置参数包括第一标准值和第二标准值；例如，对于某一款存储器，其ID为01，其配置参数为第一标准值＝3000，第二标准值＝2000。

S4：上电运行存储器，根据所述存储器的ID获取对应的配置数据。该步骤中，存储器上电运行后，存储器固件会根据所述存储器的ID获取对应的配置数据。

S5：依次扫描所述存储器中的各个块的擦除次数。

S6：判断当前扫描的块的擦除次数值是否大于或等于第一标准值。

S7：若是，则将所述当前扫描的块标记为坏块，并将所述当前扫描的块替换为备份块；若否，则判断所述当前扫描的块的擦除次数值是否大于或等于第二标准值；

S8：若是，则将所述当前扫描的块存储的数据转移至新的块，所述当前扫描的块继续使用。需要说明的是，所述新的块指的是待写入数据的空白块。例如，该待修复的存储器的ID为01，该存储器的一个块A的擦除次数为3000，另一个块B的擦除次数为2000，则将块A替换为备份块，将块B中存储的数据转移至待写入数据的空白块。

eMMC(Embedded Multi Media Card)为MMC协会所订立的、主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。eMMC的一个明显优势是在封装中集成了一个控制器，它提供标准接口并管理闪存，使得数码产品厂商就能专注于产品开发的其它部分，并缩短向市场推出产品的时间。

目前市面上销售的绝大部分eMMC产品，对其内部的NAND flash芯片来说，不管是MLC还是TLC，都存在不同的ECC跳变点，这个ECC跳变点跟闪存颗粒的擦除次数和温度有关，当这两个参数达到一定值得时候，原本相对稳定的闪存颗粒对突然变得不稳定，导致用户数据丢失，很多产品直接变成无法使用，只能返厂维修，这样不管对生产厂家还是用户，都会造成重大损失。

而本发明的提高存储器寿命的方法，通过对eMMC产品内部闪存颗粒的特性研究，经预先高温老化测试，找出闪存颗粒的ECC在不同温度和不同擦除次数下的分布值和跳变规律，对相应的eMMC固件建立跟擦除次数和ECC相关的数据模型，在eMMC产品运行过程中，根据闪存颗粒当前所处使用阶段的各项特性值，进行自动固件调整，从而极大提高eMMC成品的数据可靠性和使用寿命，理论上可以使eMMC成品的寿命达到实际使用物理闪存的极限寿命。

综上所述，本发明提供的提高存储器寿命的方法，能够及时替换掉坏块，并将潜在坏块的数据进行定期转移，有效提高了存储器的寿命以及数据可靠性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种提高存储器寿命的方法，其特征在于，包括：

获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数；

获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数；

读取存储器中各个块的擦除次数；

依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数；

若是，则使用备份块替换所述块；若否，则判断所述块的擦除次数是否大于或等于所述ECC跳变点对应的擦除次数；

若是，则转移所述块中的数据。

2.根据权利要求1所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述“获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数”包括：

对不同擦除次数的存储器样品在-20℃-75℃的温度下进行ECC值测试；

根据存储器样品的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果得到ECC最大值对应的擦除次数。

3.根据权利要求1所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述“获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数”包括：

对不同擦除次数的存储器样品在120℃的温度下进行ECC值测试；

根据存储器样品的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果得到ECC跳变点对应的擦除次数。

4.根据权利要求1所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述“获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数”包括：

将第一预设数量的不同擦除次数的存储器样品放置于-20℃-75℃的高低温箱中；

每隔第一预设周期从所述-20℃-75℃的高低温箱中选取第二预设数量的存储器样品的块进行ECC值读取，直至到达第一预设时间；所述第一预设数量大于第二预设数量；

根据块的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果得到ECC最大值对应的擦除次数。

5.根据权利要求4所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，“获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数”包括：

将第三预设数量的不同擦除次数的存储器样品放置于120℃的高温箱中；

每隔第二预设周期从所述120℃的高温箱中选取第四预设数量的存储器样品的块进行ECC值读取，直至到达第二预设时间；所述第三预设数量大于第四预设数量；所述第一预设时间大于第二预设时间，第一预设周期大于第二预设周期；

根据块的擦除次数统计ECC值；

依据统计结果绘制ECC值的变化曲线；

依据所述绘制曲线得到ECC跳变点对应的擦除次数。

6.根据权利要求1所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述存储器样品包括两种以上的类型。

7.根据权利要求6所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述“获取存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数”之后，“读取存储器中各个块的擦除次数”之前，还包括：根据存储器样品的类型记录所述ECC最大值对应的擦除次数。

8.根据权利要求7所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述“获取存储器样品的ECC跳变点对应的擦除次数”之后，“读取存储器中各个块的擦除次数”之前，还包括：根据存储器样品的类型记录所述ECC跳变点对应的擦除次数。

9.根据权利要求8所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述“依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于所述ECC最大值对应的擦除次数”具体为：

依次判断各个块的擦除次数是否大于或等于对应类型的存储器样品的ECC最大值对应的擦除次数。

10.根据权利要求9所述的提高存储器寿命的方法，其特征在于，所述“判断所述块的擦除次数是否大于或等于所述ECC跳变点对应的擦除次数”具体为：

判断所述块的擦除次数是否大于或等于对应类型的存储器样品的所述ECC跳变点对应的擦除次数。