CN108761170A - 一种nand参考电压测量方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种NAND参考电压测量方法、系统、设备及存储介质，其中该方法包括：获取NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个电压偏移间隔对应的初始参考电压；对于任一个重叠区，获取重叠区每个电压区间内单元的数量，电压区间的宽度为预设数量的电压偏移间隔的宽度；根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压；实现了对NAND持久性噪声影响下的重叠区的电压进行准确测量，与现有技术相比，在一定程度上解决了如何解决持久性噪声干扰对NAND参考电压的影响的技术问题。本发明公开的一种NAND参考电压测量系统、设备及计算机可读存储介质也解决了相应技术问题。

Description

一种NAND参考电压测量方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及NAND电压技术领域，更具体地说，涉及一种NAND参考电压测量方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
在NAND(计算机闪存设备)中，由于持久性噪声的干扰，会使得NAND的重叠区的阈值电压向左偏移，也即持久性噪声的干扰会使得实际的参考电压比理论的参考电压值偏小，进而使得根据参考电压对NAND性能分析的准确性较低，然而，现有技术中并未给出解决持久性噪声干扰对NAND参考电压影响的技术方案。请参阅图1、图1为重叠区不受持久性噪声、受持久性噪声影响的示意图，其中，r1、r2、r3表示三个参考电压，11、10、00、01表示存储单元的状态。
综上所述，如何解决持久性噪声干扰对NAND参考电压的影响是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种NAND参考电压测量方法，其能在一定程度上解决如何解决持久性噪声干扰对NAND参考电压的影响的技术问题。本发明还提供了一种NAND参考电压测量系统、设备及计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种NAND参考电压测量方法，包括：
获取所述NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个所述电压偏移间隔对应的初始参考电压；
对于任一个所述重叠区，获取所述重叠区每个电压区间内单元的数量，所述电压区间的宽度为预设数量的所述电压偏移间隔的宽度；
根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压。
优选的，所述获取所述NAND每个重叠区的电压偏移间隔，包括：
获取每个所述重叠区的电压宽度，确定电压宽度值最大的所述电压宽度为每个所述重叠区的电压宽度；
获取量化精度，将每个所述重叠区的电压宽度除以所述量化精度，得到每个所述重叠区的电压偏移间隔。
优选的，所述获取所述重叠区每个电压区间内单元的数量，包括：
获取多组所述重叠区每个电压区间内单元的数量；
所述根据数值最小的所述单元的数量对应的电压偏移间隔确定电压偏移量，包括：
根据数值最小的所述单元的数量对应的电压偏移间隔确定每组初始电压偏移量；
根据最大似然法对每组所述初始电压偏移量进行估计，得到每组所述初始偏移量的估计值；
求取多组所述初始偏移量的参数估计的均值，并确定所述均值为所述电压偏移量。
优选的，所述预设数量包括2个。
优选的，所述获取所述重叠区每个电压区间内单元的数量，包括：
借助单元数量计算公式确定所述重叠区每个电压区间内单元的数量；
所述单元数量计算公式包括：
其中，abs表示绝对值函数；i表示第i个所述重叠区；d表示所述重叠区的总数量；j表示所述重叠区内第j个所述电压偏移间隔；ri,j表示第i个所述重叠区的第j个所述电压偏移间隔对应的初始参考电压；表示在相应的电压区间(ri,j+2,ri,j]内单元的数量；表示在电压区间(ri,j,ri+1,j]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j+2,rk+1,j+2]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j,rk+1,j]内单元的数量。
优选的，所述根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压，包括：
利用目标参考电压确定公式根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压；
所述目标参考电压确定公式包括：
ΔVi＝Δ×j*；
其中，argmin表示取输出值最小时所有自变量的集合的函数；表示第i个重叠区数值最小的所述单元的数量对应的第j *个电压偏移间隔所对应的初始参考电压；ΔVi表示第i个所述重叠器的电压偏移量；ΔVopt i表示第i个所述重叠区的目标参考电压；n表示第i个所述重叠区的所述电压偏移间隔的总数量。
一种NAND参考电压测量系统，包括：
重叠区获取模块，用于获取所述NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个所述电压偏移间隔对应的初始参考电压；
单元数量获取模块，用于获取任一个所述重叠区每个电压区间内单元的数量，所述电压区间的宽度为预设数量的所述电压偏移间隔的宽度；
确定模块，用于根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压。
优选的，所述重叠区获取模块，包括：
电压宽度获取单元，用于获取每个所述重叠区的电压宽度，确定电压宽度值最大的所述电压宽度为每个所述重叠区的电压宽度；
量化精度获取单元，用于获取量化精度，将每个所述重叠区的电压宽度除以所述量化精度，得到每个所述重叠区的电压偏移间隔。
一种NAND参考电压测量设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一所述的NAND参考电压测量方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述的NAND参考电压测量方法的步骤。
本发明提供的一种NAND参考电压测量方法，先获取NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个电压偏移间隔对应的初始参考电压，然后对于每一个重叠区，获取重叠区每个电压区间内单元的数量，电压区间的宽度为预设数量的电压偏移间隔的宽度，最后根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压；实现了对NAND持久性噪声影响下的重叠区的电压进行准确测量，与现有技术相比，在一定程度上解决了如何解决持久性噪声干扰对NAND参考电压的影响的技术问题。本发明提供的一种NAND参考电压测量系统、设备及计算机可读存储介质也解决了相应技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为重叠区不受持久性噪声、受持久性噪声影响的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法的流程图；
图3为4个重叠区的电压结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法的仿真图；
图5为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量设备的结构示意图。
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做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。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中各个步骤的动作执行主体可以为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统，而该系统可以内置于计算机、服务器等中，所以本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中各个步骤的动作执行主体可以为内置了该系统的计算机、服务器等。为了描述方便，这里将本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中各个步骤的动作执行主体设为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统，简称为测量系统。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法的流程图。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法，可以包括以下步骤：
步骤S101：获取NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个电压偏移间隔对应的初始参考电压。
这里所说的电压偏移间隔为重叠区上每次初始参考电压偏移的宽度，其具体数值可以根据实际需要确定。
步骤S102：对于任一个重叠区，获取重叠区每个电压区间内单元的数量，电压区间的宽度为预设数量的电压偏移间隔的宽度。
步骤S103：根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压。
NAND闪存的基本存储单元是晶体管的复合栅结构，数据在闪存中是以电荷的多少来判断，电荷发生变化时存储状态也随之变化，在编程操作时，充电即写入数据，栅极加高电平是电子从基地移入浮栅，在擦除操作时，基地加高电平，使电子移除浮栅。也即NAND闪存是通过改变自身的电荷数来改变自身的存储状态的，而自身电荷数改变后，NAND每个存储区间的电压相应的会发生改变。所以测量系统在获取重叠区每个电压区间内单元的数量后，便可以根据单元的数量、每个状态下单元的数量特性及初始参考电压确定出重叠区的目标参考电压，这里所说的目标参考电压指的是排除持久性噪声影响后重叠区的准确参考电压值。
本发明提供的一种NAND参考电压测量方法，先获取NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个电压偏移间隔对应的初始参考电压，然后对于每一个重叠区，获取重叠区每个电压区间内单元的数量，电压区间的宽度为预设数量的电压偏移间隔的宽度，最后根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压；实现了对NAND持久性噪声影响下的重叠区的电压进行准确测量，与现有技术相比，在一定程度上解决了如何解决持久性噪声干扰对NAND参考电压的影响的技术问题。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中，获取NAND每个重叠区的电压偏移间隔，具体可以为：
获取每个重叠区的电压宽度，确定电压宽度值最大的电压宽度为每个重叠区的电压宽度；
获取量化精度，将每个重叠区的电压宽度除以量化精度，得到每个重叠区的电压偏移间隔。
实际应用中，每个重叠区的电压宽度各不相同，在确定每个重叠区的电压宽度时，可以将每个重叠区的电压宽度作为该重叠区的电压宽度，当然，为了测量方便，还可以在获取每个重叠区的电压宽度后，确定电压宽度值最大的电压宽度为每个重叠区的电压宽度；在确定了每个重叠区的电压宽度后，测量系统可以将每个重叠区的电压宽度除以获取的量化精度，得到每个重叠区的电压偏移间隔。测量系统获取的量化精度可以是预先设置在系统中的，也可以是外界实时输入的等。
本申请的发明人发现，在多次测量的情况下，每个重叠区每次测量下的电压偏移量的概率密度函数曲线符合正态分布，可以采用最大似然法对每个重叠区每次测量下的电压偏移量进行估计，得到较为准确的电压偏移量，从外，为了进一步得到更为准确的电压偏移量，还可以将根据最大似然法得到的多组电压偏移量取其平均值，得到最终的电压偏移量。所以本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中，获取重叠区每个电压区间内单元的数量，具体可以为：
获取多组重叠区每个电压区间内单元的数量；
相应的，根据数值最小的单元的数量对应的电压偏移间隔确定电压偏移量，具体可以为：
根据数值最小的单元的数量对应的电压偏移间隔确定每组初始电压偏移量；
根据最大似然法对每组初始电压偏移量进行估计，得到每组初始偏移量的估计值；
求取多组初始偏移量的参数估计的均值，并确定均值为电压偏移量。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中，预设数量包括2个。
实际应用中，为了简化测量系统的计算过程，缓解测量系统的计算压力，并在一定程度上提高测量速度，电压区间的宽度可以设置为2个电压偏移间隔的宽度。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中，获取重叠区每个电压区间内单元的数量，具体可以为：
借助单元数量计算公式确定重叠区每个电压区间内单元的数量；
单元数量计算公式包括：
其中，abs表示绝对值函数；i表示第i个重叠区；d表示重叠区的总数量；j表示重叠区内第j个电压偏移间隔；ri,j表示第i个重叠区的第j个电压偏移间隔对应的初始参考电压；表示在相应的电压区间(ri,j+2,ri,j]内单元的数量；表示在电压区间(ri,j,ri+1,j]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j+2,rk+1,j+2]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j,rk+1,j]内单元的数量。
请参阅图3，图3为4个重叠区的电压结构示意图。则单元数量计算公式的推导过程如下：
设要进行电压估计的每个重叠区的电压宽度均为l，电压偏移间隔为Δ，量化精度为n＝l/Δ，i＝0:4；j＝1:n；r0,j＝-∞；r4,j＝+∞；代表在电压区间(ri,j,ri+1,j]内单元的数量，表示在电压区间(ri,j+2,ri,j]内单元的数量，则：
归纳为：
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中，根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压，具体可以为：
利用目标参考电压确定公式根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压；
目标参考电压确定公式包括：
ΔVi＝Δ×j*；
其中，argmin表示取输出值最小时所有自变量的集合的函数；表示第i个重叠区数值最小的单元的数量对应的第j *个电压偏移间隔所对应的初始参考电压；ΔVi表示第i个重叠器的电压偏移量；ΔVopt i表示第i个重叠区的目标参考电压；n表示第i个重叠区的电压偏移间隔的总数量。
仍以图3所示的重叠区为例，假设量化精度为20，NAND为2比特信道，单元间干扰强度为1.4，持久性干扰时间为10^5hours，PE＝25k，经计算可知，在该持久性噪声的影响下，第一个重叠区的最小时，它相对于第一个重叠区的初始参考电压偏移了11Δ到12Δ之间，即j*＝12，这个时候第一个重叠区的电压偏移量为ΔV1＝12×Δ；在该噪声影响下，第二个重叠区的最小时，它相对于第二个重叠区的初始参考电压偏移了12Δ到14Δ之间，即j*＝13，这个时候第二个重叠区的电压偏移量为ΔV1＝13×Δ；在该持久性噪声的影响下，第三个重叠区的最小时，它相对于第三个重叠区的初始参考电压偏移了14Δ到16Δ之间，即j*＝15，这个时候第三个重叠区的电压偏移量为ΔV1＝15×Δ。请参阅图4，图4为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法的仿真图，其中FER表示误诊率，经比较可以发现，本发明提供的一种NAND参考电压测量方法的FER较低，纠错性能较好。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中，根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压之后，还可以包括：
根据预先创建的参考电压与LLR(对数似然比)的对应关系，查找目标参考电压对应的LLR值，将目标参考电压对应的LLR值作为LDPC(Low Density Parity Check Code，低密度奇偶校验码)译码的先验信息，进行迭代译码，以对NAND的性能进行分析。
本发明还提供了一种NAND参考电压测量系统，其具有本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法具有的对应效果。请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统的结构示意图。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统，可以包括：
重叠区获取模块101，用于获取NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个电压偏移间隔对应的初始参考电压；
单元数量获取模块102，用于获取任一个重叠区每个电压区间内单元的数量，电压区间的宽度为预设数量的电压偏移间隔的宽度；
确定模块103，用于根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统中，重叠区获取模块，可以包括：
电压宽度获取单元，用于获取每个重叠区的电压宽度，确定电压宽度值最大的电压宽度为每个重叠区的电压宽度；
量化精度获取单元，用于获取量化精度，将每个重叠区的电压宽度除以量化精度，得到每个重叠区的电压偏移间隔。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统中，单元数量获取模块可以包括：
单元数量获取单元，用于获取不同时刻下重叠区每个电压区间内单元的数量；
相应的，确定模块可以包括：
确定单元，用于根据数值最小的单元的数量对应的电压偏移间隔确定每个时刻下的初始电压偏移量；
估计单元，用于根据最大似然法对每个时刻下的初始电压偏移量进行估计，得到每个时刻下初始偏移量的估计值；
求取单元，用于求取每个时刻下初始偏移量的参数估计的均值，并确定均值为电压偏移量。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统中，预设数量包括2个。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统中，单元数量获取模块可以包括：
单元数量确定单元，用于借助单元的数量计算公式确定重叠区每个电压区间内单元的数量；
单元数量计算公式包括：
其中，abs表示绝对值函数；i表示第i个重叠区；d表示重叠区的总数量；j表示重叠区内第j个电压偏移间隔；ri,j表示第i个重叠区的第j个电压偏移间隔对应的初始参考电压；表示在相应的电压区间(ri,j+2,ri,j]内单元的数量；表示在电压区间(ri,j,ri+1,j]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j+2,rk+1,j+2]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j,rk+1,j]内单元的数量。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统中，确定模块包括：
电压确定单元，用于利用目标参考电压确定公式根据单元的数量及初始参考电压确定重叠区的目标参考电压；
目标参考电压确定公式包括：
ΔVi＝Δ×j*；
其中，arg min表示取输出值最小时所有自变量的集合的函数；ri,j*表示第i个重叠区数值最小的单元的数量对应的第j*个电压偏移间隔所对应的初始参考电压；ΔVi表示第i个重叠器的电压偏移量；ΔVopt i表示第i个重叠区的目标参考电压；n表示第i个重叠区的电压偏移间隔的总数量。
本发明还提供了一种NAND参考电压测量设备及计算机可读存储介质，其均具有本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法具有的对应效果。请参阅图6，图6为本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量设备的结构示意图。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量设备，可以包括：
存储器201，用于存储计算机程序；
处理器202，用于执行计算机程序时实现如上任一实施例所描述的NAND参考电压测量方法的步骤。
本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上任一实施例所描述的NAND参考电压测量方法的步骤。
本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量系统、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种NAND参考电压测量方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种NAND参考电压测量方法，其特征在于，包括：
获取所述NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个所述电压偏移间隔对应的初始参考电压；
对于任一个所述重叠区，获取所述重叠区每个电压区间内单元的数量，所述电压区间的宽度为预设数量的所述电压偏移间隔的宽度；
根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述NAND每个重叠区的电压偏移间隔，包括：
获取每个所述重叠区的电压宽度，确定电压宽度值最大的所述电压宽度为每个所述重叠区的电压宽度；
获取量化精度，将每个所述重叠区的电压宽度除以所述量化精度，得到每个所述重叠区的电压偏移间隔。
3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述重叠区每个电压区间内单元的数量，包括：
获取多组所述重叠区每个电压区间内单元的数量；
所述根据数值最小的所述单元的数量对应的电压偏移间隔确定电压偏移量，包括：
根据数值最小的所述单元的数量对应的电压偏移间隔确定每组初始电压偏移量；
根据最大似然参数法对每组所述初始电压偏移量进行估计，得到每组所述初始偏移量的估计值；
求取多组所述初始偏移量的参数估计的均值，并确定所述均值为所述电压偏移量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设数量包括2个。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述重叠区每个电压区间内单元的数量，包括：
借助单元数量计算公式确定所述重叠区每个电压区间内单元的数量；
所述单元数量计算公式包括：
其中，abs表示绝对值函数；i表示第i个所述重叠区；d表示所述重叠区的总数量；j表示所述重叠区内第j个所述电压偏移间隔；ri,j表示第i个所述重叠区的第j个所述电压偏移间隔对应的初始参考电压；表示在相应的电压区间(ri,j+2,ri,j]内单元的数量；表示在电压区间(ri,j,ri+1,j]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j+2,rk+1,j+2]内单元的数量；表示在电压区间(rk,j,rk+1,j]内单元的数量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压，包括：
利用目标参考电压确定公式根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压；
所述目标参考电压确定公式包括：
ΔVi＝Δ×j*；
其中，argmin表示取输出值最小时所有自变量的集合的函数；表示第i个重叠区数值最小的所述单元的数量对应的第j*个电压偏移间隔所对应的初始参考电压；ΔVi表示第i个所述重叠器的电压偏移量；ΔVopt i表示第i个所述重叠区的目标参考电压；n表示第i个所述重叠区的所述电压偏移间隔的总数量。
7.一种NAND参考电压测量系统，其特征在于，包括：
重叠区获取模块，用于获取所述NAND每个重叠区的电压偏移间隔及每个所述电压偏移间隔对应的初始参考电压；
单元数量获取模块，用于获取任一个所述重叠区每个电压区间内单元的数量，所述电压区间的宽度为预设数量的所述电压偏移间隔的宽度；
确定模块，用于根据所述单元的数量及所述初始参考电压确定所述重叠区的目标参考电压。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述重叠区获取模块，包括：
电压宽度获取单元，用于获取每个所述重叠区的电压宽度，确定电压宽度值最大的所述电压宽度为每个所述重叠区的电压宽度；
量化精度获取单元，用于获取量化精度，将每个所述重叠区的电压宽度除以所述量化精度，得到每个所述重叠区的电压偏移间隔。
9.一种NAND参考电压测量设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的NAND参考电压测量方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的NAND参考电压测量方法的步骤。
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