CN108648779B - 一种闪存颗粒筛选分级的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种闪存颗粒筛选分级的方法，其特征在于通过温变检验法测试获得闪存颗粒每个块在不同温度条件下写入和不同温度下读取的原始比特错误率；采用对比分类法根据获取的原始比特错误率来判断每个Block的强弱等级，最后根据FLASH中强弱等级的Block的数量分布来区分NAND Flash等级。通过分离写，读的温度，一个给定温度写入后，在多个温度下进行读过程，收集Block的信息数据，可以有效的判断Block的原始比特错误率，从而精确地对Flash进行分类，满足SSD产品的需求。
Description
技术领域
本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种闪存颗粒筛选分级的方法。
背景技术
图1是典型的NAND Flash的组成示意图；通道DIE可独立并发操作的单元；一个DIE包括若干Block。块Block可独立擦除的单元，使用前必须要将整个Block擦除，每个Block包括若干Page。Page:读写单元。“坏块”指由于可靠性等原因，永久性不能使用的Block。
图2所示，传统方法筛选时，都是在恒定温度(高温或者低温)下进行读写操作来鉴别颗粒等级。开始筛选后先看环境温度是否在要求的环境温度下,如果不在则调整环境温度,开始对每个块进行读写操作,根据操作的结果判读块是否可用,所有Block完成检查后，根据检查的结果区分闪存颗粒等级。
图3是温度对NAND Flash的影响示意图：
A为低温敏感型颗粒：当写入的温度较低时，由于写入操作影响，原始比特错误率较高。随着温度增高，写入操作影响减弱。
B为高温敏感型颗粒：当在-5℃写入之后，读时的温度不同，原始比特错误率较高。同时随着温度增高影响越大，错误率升高。
现有一般技术方案，无法精确的区分每个Block的原始比特错误率，导致Flash分类存在误差，SSD产品的可靠性降低的问题。
发明内容
针对以上缺陷，本发明目的在于提高闪存颗粒筛选分级的精确性，特别是如何有效利用不同温区下闪存颗粒不同的温度特性。为了实现上述目的，本发明提供了一种闪存颗粒筛选分级的方法，其特征在于通过温变检验法测试获得闪存颗粒每个块在选定目标温度条件下写入，分别以不同温度下读取的原始比特错误率；采用对比分类法根据获取的原始比特错误率来判断每个块的强弱等级，最后根据FLASH中强弱等级的块的数量分布来区分FLASH等级；所述温变检验法具体为：
步骤5.1：开始筛选流程后，先设置目标写温度；
步骤5.2：对所有块写操作；
步骤5.3：设置目标读温度；
步骤5.4：目标块读检查，记录该块信息，至少记录该块的原始比特错误率；
步骤5.5：判断所有温区是否完成读检查，如果完成则继续向下处理；如果未完成，则跳转到步骤5.3设置新的目标读温度后继续执行；
步骤5.6：判断是否还有目标写温度需要测试，如果是则跳转到步骤5.1,否则继续执行；所述的对比分类法具体为：根据不同温区获得的每个块的原始比特错误率的高低进行块强弱等级划分，不同温区分别设置一个判断阈值，对应温区的块的原始比特错误率超过该温区对应的判断阈值的，则将该块归属到一个强弱等级上；对于不超过单个温区对应的判断阈值的，设定不同温区对比差值阈值，同一块对应不同温区的原始比特错误率差值超过该温区对应的对比差值阈值的，则将该块归属到另一个强弱等级上；剩余的单独归为一个强弱等级。
所述的闪存颗粒筛选分级的方法，其特征在于根据FLASH中分布在每个强弱等级的块的数量或多个强弱等级的块的数量和的分布来对FLASH分类。
本发明本发明通过用“温变检验法”作为整体检测方法，用“对比分类法”来判断每个Block的原始比特错误率，从而区分NAND Flash等级，包括用于筛选颗粒以及早期“弱块”，“坏块”的识别。“温变检验法”的方法是，在低温或高温阶段进行数据的写入，在不同温阶段进行数据读取的方法，从而达到模拟NAND Flash的真实使用场景。“对比分类法”的方法是，在不同温区进行数据读取，根据比较数据错误率,对Block进行分类，进而确定NANDFlash分级。通过分离写，一个给定温度写入后，在多个温度下进行读过程读的温度，并在多个读的温度进行读过程，收集Block的信息数据，可以有效的判断Block的原始比特错误率，从而精确地对Flash进行分类，满足SSD产品的需求。
附图说明
图1是典型的NAND Flash的组成示意图；
图2是传统方法筛选NAND Flash的流程图；
图3是温度对NAND Flash的影响示意图；
图4是改进后筛选NAND Flash的整体方法示意图；
图5是温变检验法流程示意图；
图6是对比分类法流程示意图；
图7是基于block信息的FLASH分类处理流程示意图。
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。
通过提出了一种新的NAND Flash筛选策略：用“温变检验法”作为整体检测方法，用“对比分类法”来判断每个Block的原始比特错误率，从而区分NAND Flash等级，包括用于筛选颗粒以及早期“弱块”，“坏块”的识别。
“温变检验法”的方法是，在低温或高温阶段进行数据的写入，在不同温阶段进行数据读取的方法，从而达到模拟NAND Flash的真实使用场景。
“对比分类法”的方法是，在不同温区进行数据读取，根据比较数据错误率,对Block进行分类，进而确定NAND Flash分级。
图4是改进后筛选NAND Flash的整体方法示意图；以一次对NAND Flash颗粒进行分类为例进行说明。
第一阶段，选定目标写入温度后，对所有Block进行写入操作。
第二阶段，选定目标读取温度后，对所有Block进行读取操作。并收集记录错误率信息。分别以不同的目标温度进行循环读取操作，并并收集记录不同问区的错误率信息。
第三阶段，当前所有温区均完成读取操作和收集信息完成之后，对每个Block根据错误率信息进行分类。
第四阶段，根据Bin Block数量来划分Flash的等级。
图5是温变检验法流程示意图：
步骤5.1：开始筛选流程后，先设置目标写温度，也就是选择写操作时的温度，该温度的选择是可配置的。温度的选择主要来自对颗粒特性分析，选择可以产生最大错误率的温度点。
步骤5.2：对所有Block写操作，该操作仅说明把所有Block写入有效数据。具体细节，如按照Page进行写入，写入数据Pattern的选择，Block先擦后写等。
步骤5.3:设置目标读温度，该操作会选择一个目标温度，作为一轮读操作的温度。选择的温度值和温度数量均是可配置的。温度的选择来自对颗粒特性的分析。
步骤5.4:目标Block读检查，该操作仅说明把对目标Block进行读取操作。具体细节，如按照Page进行读取，读取操作次数等均可以配置。记录该Block信息，至少记录该Block的原始比特错误率，用于后续分析。
步骤5.5：判断所有温区是否完成读检查，如果完成则继续向下处理；如果未完成，则跳转到步骤5.3设置新的目标读温度后继续执行；
步骤5.6：判断是否还有目标写温度需要测试，如果是则跳转到步骤5.1,否则继续执行
步骤5.7：进行对比分类处理。
步骤5.8：最后进行颗粒分级处理。
图6是对比分类法流程示意图，是基于不同温区数据分析的“对比分类法”流程方法，为了方便说明仅选择以在低温区读取最不容易产生错误，随着温度提高，温度影响越大，即原始比特错误率越高为例进行说明。不同温区之间错误率差值大小是Block原始比特错误率一致性的表现。本发明包括但不限于上述方法，可通过颗粒进行分析，进行规则和方法的微调。
这里Block Bin1/2/3/4，是4种分类的名称。Block Bin1为最强Block，Bin4为最弱Block。这里提及的错误率阈值，一般是根据SSD方案可以进行确定，且在本发明中都是可配置的。
对不同温区错误进行对比分类，先判断低温区错误率是否超过阈值。低温区错误率高于阈值的Block，作为BIN4 Block。
判断高温区错误率是否超过阈值，如果高温区错误率高于阈值的Block，作为BIN3Block。
计算不同温区错误率的差值，并判断是否超过阈值，在错误率差值高于阈值的Block，作为BIN2 Block。
剩余情况的Block，作为BIN1 Block。
图7是基于block信息的FLASH分类处理流程示意图，在完成block原始比特错误率分类之后，基于不同需求的Flash分类法。这里Flash Bin1/2/3/4，是4种分类的名称。FlashBin1为最强Flash，Flash Bin4为最弱Flash。这里提及的block数量阈值，一般是根据SSD方案可以进行确定，且在本发明中都是可配置的。如果该FLASH的Block Bin1数量满足阈值，则该Flash作为Flash BIN1；否则进一步判断Block Bin1和Block Bin2总的数量是否满足阈值，如果满足，则该Flash作为Flash BIN2；否则进一步判断Block Bin1、Block Bin2和Block Bin3总的数量是否满足阈值，如果满足，则该Flash作为Flash BIN3；剩余情况的作为Flash BIN4，完成对Flash进行分类。
综上所示，本发明通过温变检测的方法，收集颗粒所有Block的原始比特错误信息后，利用对比分析确定Block的原始比特错误率归类，从而可以确定Flash的等级，从而满足根据SSD产品不同需求。
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发明之权利范围，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)
1.一种闪存颗粒筛选分级的方法，其特征在于通过温变检验法测试获得闪存颗粒每个块在选定目标温度条件下写入，分别以不同温度下读取的原始比特错误率；采用对比分类法根据获取的原始比特错误率来判断每个块的强弱等级，最后根据FLASH中强弱等级的块的数量分布来区分FLASH等级；所述温变检验法具体为：
步骤5.1：开始筛选流程后，先设置目标写温度；
步骤5.2：对所有块写操作；
步骤5.3：设置目标读温度；
步骤5.4：目标块读检查，记录该块信息，至少记录该块的原始比特错误率；
步骤5.5：判断所有温区是否完成读检查，如果完成则继续向下处理；如果未完成，则跳转到步骤5.3设置新的目标读温度后继续执行；
步骤5.6：判断是否还有目标写温度需要测试，如果是则跳转到步骤5.1,否则继续执行；
所述的对比分类法具体为：根据不同温区获得的每个块的原始比特错误率的高低进行块强弱等级划分，不同温区分别设置一个判断阈值，对应温区的块的原始比特错误率超过该温区对应的判断阈值的，则将该块归属到一个强弱等级上；对于不超过单个温区对应的判断阈值的，设定不同温区对比差值阈值，同一块对应不同温区的原始比特错误率差值超过该对应不同温区对应的对比差值阈值的，则将该块归属到另一个强弱等级上；剩余的块单独归为再一个强弱等级。
2.根据权利要求1所述的闪存颗粒筛选分级的方法，其特征在于根据FLASH中分布在每个强弱等级的块的数量或多个强弱等级的块的数量和的分布来对FLASH分类。
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