CN108829358A - 固态硬盘的坏块管理方法以及固态硬盘 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了固态硬盘的坏块管理方法以及该固态硬盘，用于根据LDPC算法纠错得到的出错比特数与预设阈值相比，确定使用寿命已缩短的数据块，提升了NAND读取数据的性能。本申请实施例方法包括：固态硬盘根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错；所述固态硬盘判断所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错是否成功；若是，则所述固态硬盘判断根据所述LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，所述预设阈值为目标出错比特数；若是，则所述固态硬盘标记所述数据块为待定坏块，所述待定坏块为使用寿命已缩短的数据块。

Description

固态硬盘的坏块管理方法以及固态硬盘

技术领域

本申请涉及计算机技术，尤其涉及固态硬盘的坏块管理方法以及固态硬盘。

背景技术

固态硬盘(solid state disk,SSD)里最重要的两个部件是主控芯片和NAND闪存芯片(NAND flash memory)，这两个部件占了SSD成本的90％以上。NAND的高成本导致NAND的维护管理逐渐成为SSD成本方面的核心竞争力，而由于NAND的制造工艺和存储原理决定了在生产过程和使用过程中必然会产生坏块，因此坏块管理是NAND管理中的重要内容，也是一把双刃剑，目前对SSD进行坏块标记的方法，是在合适的时机标记坏块，这样既能做到对NAND的充分使用，又能控制整个SSD的平均以及最大读写延迟。而对NAND的操作主要分为读、写、擦三种，对这三种场景下标记坏块的策略如下：1、写失败：直接标记该数据块为坏块；2、擦除失败，直接标记该数据块为坏块；3、读失败，经过读失败处理，有选择性地标记坏块。

在读失败场景下标记坏块的处理方法有多种，其中一种是低密度奇偶校验码(lowdensity parity check code,LDPC),LDPC是一种稀疏校验矩阵线性分组码。目前大多数的企业使用LDPC对NAND中的数据块进行纠错的情况下，当固态硬盘检测到某一数据块纠错失败时，则将该数据块标记为坏块。

然而，此种坏块标记方法只有在发现NAND中出现纠错失败的数据块时才可以将其标记为坏块，这样有可能会出现在继续使用接近使用寿命尾期的数据块读取数据时，出现产生过多的读取数据错误的现象，导致NAND正确读取数据的性能低下。

发明内容

本申请实施例提供了固态硬盘的坏块管理方法以及该固态硬盘，能够根据LDPC算法纠错得到的出错比特数与预设阈值相比，确定使用寿命已缩短的数据块，提升了NAND读取数据的性能。

本申请实施例提供了一种固态硬盘的坏块管理方法，包括：

固态硬盘根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错；

所述固态硬盘判断所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错是否成功；

若是，则所述固态硬盘判断根据所述LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，所述预设阈值为目标出错比特数；

若是，则所述固态硬盘标记所述数据块为待定坏块，所述待定坏块为使用寿命已缩短的数据块。

可选地，在所述固态硬盘标记所述数据块为待定坏块之后，所述方法还包括：

所述固态硬盘判断根据所述LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过所述预设阈值；

若是，则所述固态硬盘标记所述数据块为坏块。

可选地，在所述固态硬盘根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错之前，所述方法还包括：

所述固态硬盘监测测试用的数据块中纠错失败的数据块数量，所述测试用的数据块的数量至少为两块，所述测试用的数据块由所述LDPC的软判决解码算法进行纠错；

当所述纠错失败的数据块的数量达到第二数量时，所述固态硬盘停止监测，所述第二数量为所述纠错失败的数据块的预设数量；

所述固态硬盘查找第三出错比特数的最大值，所述第三出错比特数为各个所述纠错失败的数据块在最后一次纠错成功时的出错比特数；

所述固态硬盘将所述最大值设为所述预设阈值。

可选地，在固态硬盘根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错之前，所述方法还包括：

所述固态硬盘根据重读纠错算法对所述数据块进行纠错；

所述固态硬盘判断所述重读纠错算法对所述数据块的纠错是否成功；

若否，则所述固态硬盘确定所述数据块的纠错失败。

可选地，在所述固态硬盘判断所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错是否成功之后，所述方法还包括：

若否，则所述固态硬盘根据磁盘阵列5(redundant arrays ofindependentdisks5，RAID5)的纠错算法对所述数据块进行纠错；

所述固态硬盘判断所述RAID5的纠错算法对所述数据块的纠错是否成功；

若否，则所述固态硬盘确定所述数据块为坏块。

本申请实施例提供了一种固态硬盘，包括：

第一纠错单元，用于根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错；

第一判断单元，用于判断所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错是否成功；

第二判断单元，用于当确定所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错成功时，判断根据所述LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，所述预设阈值为目标出错比特数；

第一标记单元，用于当确定所述第一出错比特数超过预设阈值时，标记所述数据块为待定坏块，所述待定坏块为使用寿命已缩短的数据块。

可选地，所述固态硬盘还包括：

第三判断单元，用于判断根据所述LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过所述预设阈值；

第二标记单元，用于当确定所述第二出错比特数超过所述预设阈值时，标记所述数据块为坏块。

可选地，所述固态硬盘还包括：

监测单元，用于监测测试用的数据块中纠错失败的数据块数量，所述测试用的数据块的数量至少为两块，所述测试用的数据块由所述LDPC的软判决解码算法进行纠错；

停止单元，用于当所述纠错失败的数据块的数量达到第二数量时，停止监测，所述第二数量为所述纠错失败的数据块的预设数量；

查找单元，用于查找第三出错比特数的最大值，所述第三出错比特数为各个所述纠错失败的数据块在最后一次纠错成功时的出错比特数；

设定单元，用于将所述最大值设为所述预设阈值。

可选地，所述固态硬盘还包括：

第二纠错单元，用于在第一纠错单元501根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错之前，根据重读纠错算法对所述数据块进行纠错；

第四判断单元，用于判断所述重读纠错算法对所述数据块的纠错是否成功；

第一确定单元，用于确定所述数据块的纠错失败。

可选地，所述固态硬盘还包括：

第三纠错单元，用于当确定所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错失败时，根据磁盘阵列RAID5的纠错算法对所述数据块进行纠错。

本申请实施例提供了一种固态硬盘，该固态硬盘具有实现上述坏块管理方法中基于固态硬盘的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质用于储存上述基于固态硬盘所用的计算机软件指令，其包括用于执行为基于固态硬盘所设计的程序。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现上述基于固态硬盘的坏块管理方法的流程。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：固态硬盘能够在判断LDPC的软判决解码算法对数据块成功纠错后，判断根据LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，如果固态硬盘确定该第一出错比特数超过预设阈值，则固态硬盘标记该数据块为待定坏块，这样就预先将数据块做了标记，使固态硬盘获知该待定坏块的使用寿命已缩短，从而尽量避免使用待定坏块读取数据，减少读取数据出错的概率，提高固态硬盘读取数据的性能。

附图说明

图1为本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的一个实施例示意图；

图2为本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例示意图；

图3为本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例示意图；

图4为本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例示意图；

图5为本申请实施例中固态硬盘的一个实施例示意图；

图6为本申请实施例中固态硬盘的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了固态硬盘的坏块管理方法以及该固态硬盘，用于根据LDPC算法纠错得到的出错比特数与预设阈值相比，确定使用寿命已缩短的数据块，提升了NAND读取数据的性能。

请参阅图1，图1为本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的一个实施例示意图。

本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的一个实施例包括：

101、固态硬盘根据LDPC的软判决解码算法对NAND的数据块进行纠错；

本实施例中，固态硬盘在对NAND的数据块进行坏块管理时，可以首先使用LDPC的软判决解码算法对NAND的每一个数据块进行纠错。

102、固态硬盘判断LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错是否成功；

本实施例中，固态硬盘在使用LDPC的软判决解码算法对NAND的每一个数据块进行纠错后，可以针对每一个数据块判断LDPC的软判决解码算法是否成功对数据块进行纠错。

若纠错成功，则执行步骤103；若纠错失败，则执行步骤105。将数据块标记为坏块的方法可以用比特位的“0”或“1”表示，具体此处不做限定。

103、固态硬盘判断根据LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值；

本实施例中，如果固态硬盘确定LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错成功，则可以判断根据LDPC成功纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，第一出错比特数可以通过LDPC成功纠错后显示的出错比特概率计算得出，也可以直接显示该数据块的第一出错比特数，该第一出错比特数表示的是该数据块使用LDPC成功纠错的总比特数。

若是，则执行步骤104，若否，则执行步骤106。

需要说明的是，预设阈值为目标出错比特数，即如果第一出错比特数超过目标出错比特数，则可以执行步骤104，如果第一出错比特数未超过目标出错比特数，则说明该数据块还可以正常长期使用。此外，该预设阈值可以自行设定，也可以通过测试确定，有关预设阈值的确定方法将在图3的实施例中详细描述。

104、固态硬盘标记数据块为待定坏块；

本实施例中，如果固态硬盘确定根据LDPC纠错得到的第一出错比特数超过预设阈值，则说明该数据块的使用寿命已缩短，但还可以使用一段时间或多次，例如，一块新的数据块的使用寿命是8000次，在对该数据块进行第7000次读取数据时，固态硬盘根据LDPC纠错得到的第一出错比特数超过了预设阈值，则说明该数据块虽然还可以使用一段时间或多次，但已接近生命尾期，读取的数据有可能较多的错误，此时固态硬盘可以将该数据块标记为待定坏块。

105、固态硬盘标记数据块为坏块；

本实施例中，如果固态硬盘确定LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错失败，则固态硬盘可以标记数据块为坏块。

106、固态硬盘不标记数据块。

本实施例中，如果固态硬盘确定根据LDPC纠错得到的第一出错比特数未超过预设阈值，则说明该数据块还未接近使用寿命的尾期，还可以长期使用。

需要说明的是，标记待定坏块的方式同样可以用比特位的方式进行标记，例如，比特位为“0”时，则表示该数据块是待定坏块，虽然使用寿命已缩短，但仍可以多次正常进行擦除和读写操作，比特位为“1”时，则表示该数据块是坏块，已无法正常使用，反之，也可以在比特位为“0”时表示该数据块是坏块，比特位为“1”时表示该数据块是待定坏块。对于如何标记数据块为坏块的方法。

在本申请实施例中，固态硬盘能够在判断LDPC的软判决解码算法对数据块成功纠错后，判断根据LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，如果固态硬盘确定该第一出错比特数超过预设阈值，则固态硬盘标记该数据块为待定坏块，这样就预先将数据块做了标记，使固态硬盘获知该待定坏块的使用寿命已缩短，从而尽量避免使用待定坏块读取数据，减少读取数据出错的概率，提高固态硬盘读取数据的性能。

以上是固态硬盘的坏块管理方法的一个实施例，下面请参见图2，图2为本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例示意图。

本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例包括：

201、固态硬盘根据LDPC的软判决解码算法对NAND的数据块进行纠错；

202、固态硬盘判断LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错是否成功；

若成功，则执行步骤203；若失败，则执行步骤206。

203、固态硬盘判断根据LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值；

若是，则执行步骤204；若否，则执行步骤207。

204、固态硬盘标记数据块为待定坏块；

205、固态硬盘判断根据LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过预设阈值；

本实施例中，固态硬盘在将数据块标记为待定坏块之后，可以在读取该数据块中的数据之后，擦除数据块，继续反复读取和擦除数据。但在每一次重新读取数据块中的数据时，固态硬盘都可以判断根据LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过预设阈值。

若是，则执行步骤206；若否，则无需执行任何操作。

本步骤205的预设阈值与步骤203的预设阈值是同一个目标出错比特数，如果设定预设阈值将在下述图3的实施例中详细描述。

206、固态硬盘标记数据块为坏块；

本实施例中，在固态硬盘在执行步骤202后，确定LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错失败之后，可以将数据块标记为坏块；另外，在固态硬盘执行步骤205后，确定根据LDPC纠错得到的第二出错比特数超过预设阈值之后，也可以将数据块标记为坏块。

207、固态硬盘不标记数据块。

本实施例中，在固态硬盘执行步骤203后，确定根据LDPC纠错得到的第一出错比特数未超过预设阈值之后，可以不对数据块进行任何标记，即表示该数据块可以正常长期使用。

需要说明的是，本实施例中的步骤201至204与图1所示的实施例中的步骤101至104类似，本实施例中的步骤206至207与图1所示的实施例中的步骤105至106类似，具体此处不再赘述。

本申请实施例中，在固态硬盘标记数据块为待定坏块之后，由于固态硬盘可以判断根据LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过预设阈值，如果超过该预设阈值，说明该数据块的使用寿命已接近生命周期的尾期，可以将该数据块标记为坏块，通过本实施例的技术方案，不仅通过出错比特数第一次超过预设阈值，可以预先了解数据块使用寿命已有所缩短的使用情况，并且可以在出错比特数第二次超过预设阈值时将数据块标记为坏块，进一步完善了该技术方案，能够平均控制NAND中各个数据块的使用次数，提升了数据块的读性能以及本实施例技术方案的实用性。

以上是本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的一个实施例，以下请参阅图3，图3是本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例。

本实施例中，固态硬盘在对数据块进行坏块管理时，需要设定出错的比特数的预设阈值，该预设阈值的设定方法在以下图3所示的实施例的步骤301至304详细描述。为了便于读者理解，本实施例在步骤301至304中对一个测试的具体场景进行描述。

本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例包括：

301、固态硬盘监测测试用的数据块中纠错失败的数据块数量；

本实施例中，固态硬盘为了设定预设阈值，可以使用大量测试用的数据块，用以反复测试该大量的测试用的数据块中纠错失败的数据块数量，固态硬盘可以持续对每一次从各个测试用的数据块中读取数据的动作实施监测。

需要说明的是，测试用的数据块的数量至少为两块，且固态硬盘根据LDPC的软判决解码算法对该测试用的数据块进行纠错。

举个例子，可以选取1000个磨损程度接近使用寿命尾期的测试用的数据块(例如这1000个数据块均磨损了6800次)，在固态硬盘从该1000个测试用的数据块第6801次读取数据时，固态硬盘开始监测试用数据块中纠错失败的数据块。在第6801次读取数据时，固态硬盘发现有10个数据块纠错失败，则将该10个数据块标记为坏块，以便固态硬盘识别，即将该10个数据块剔除。然后固态硬盘擦除剩余的990个数据块的数据，并重新写入新的数据。接着固态硬盘在第6802次读取数据时，继续对剩下的990个数据块读取数据。这一次，固态硬盘发现了20个数据块纠错失败，则将该20个数据块又标记为坏块，即将该20个数据块剔除。然后固态硬盘擦除剩余的970个数据块的数据，并再次重新写入新的数据。接着固态硬盘继续执行第6803次读取数据，以此类推。

302、当纠错失败的数据块的数量达到第二数量时，固态硬盘停止监测；

本实施例中，当纠错失败的数据块的数量(即被标记为坏块的数量)达到第二数量时，则固态硬盘可以停止监测，该第二数量为纠错失败的数据块的预设数量。

在步骤301的例子中，例如，可以将该第二数量设定为600块，这样，当标记为坏块的数量达到500块时，固态硬盘停止监测，也就是说，停止对剩余的仍可长期使用的400块数据块继续反复进行数据的擦除和读写操作。

303、固态硬盘查找第三出错比特数的最大值；

本实施例中，固态硬盘在停止对剩余的仍可长期使用的数据块进行监测之后，可以开始查找标记为坏块的600块数据块的第三出错比特数，该第三出错比特数为各个纠错失败的数据块在最后一次纠错成功时的出错比特数。

例如，在上述步骤301和302的例子中，已标记为坏块的600块数据块，其各自纠错失败的次数都有所不同。例如，上述在第6801次读取数据时纠错失败的数据块有10个，则固态硬盘对这10个标记为坏块的数据块查找第6800次时成功纠错的出错比特数，因为读取数据的第6800次是这10个数据块最后一次纠错成功的次数。另外，上述在第6802次读取数据时纠错失败的数据块有20个，则固态硬盘对这20个标记为坏块的数据块查找第6801次时成功纠错的出错比特数，因为读取数据的第6801次是这20个数据块最后一次纠错成功的次数，以此类推。

固态硬盘通过对该600个坏块在最后一次成功纠错时出错比特数进行查找，可以获知该600个坏块各自的最后一次成功纠错时的出错比特数，该出错比特数即为第三出错比特数。

304、固态硬盘将最大值设为预设阈值。

本实施例中，固态硬盘在确定600个坏块各自在最后一次成功纠错时的出错比特数之后，可以将这600个第三出错比特数之中的最大值设为本申请实施例的预设阈值，该预设阈值即为目标出错比特数。

需要说明的是，该设定预设阈值的方法是本申请实施例中的自仿真方法，也是本申请实施例的发明点所在。通过大量的检测，本申请实施例中的预设阈值可以设定为30-60个出错比特数。

设定阈值的方法也可以使用其他方法，具体此处不做限定。

需要说明的是，以下的步骤305至308与图1的实施例中的步骤101至104类似，步骤310至311与步骤105至106类似，此外，步骤305至311与图2的实施例中的步骤201至207类似，具体此处不再赘述。

305、固态硬盘根据LDPC的软判决解码算法对NAND的数据块进行纠错；

306、固态硬盘判断LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错是否成功；

若成功，则执行步骤307；若失败，则执行步骤310。

307、固态硬盘判断根据LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值；

若是，则执行步骤308；若否，则执行步骤311。

308、固态硬盘标记数据块为待定坏块；

309、固态硬盘判断根据LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过预设阈值；

若是，则执行步骤310。

310、固态硬盘标记数据块为坏块；

311、固态硬盘不标记数据块。

本申请实施例中，固态硬盘通过对大量磨损程度已接近使用寿命尾期的数据块实施仿真实验，对数据块进行反复擦除和读取数据的监测，在坏块数量达到一定值时，查找坏块中最后一次纠错成功的最大出错比特数，将该最大出错比特数定为预设阈值，通过本实施例中预设阈值的具体的设定方法，固态硬盘对数据块进行坏块管理，不仅能够平均控制NAND中各个数据块的使用次数，提升了数据块读取的性能，而且提升了本申请实施例的技术方案的可实现性和实用性。

以上是本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的一个实施例，进一步地，以下请参阅图4，图4是本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例。

需要说明的是，本实施例中，固态硬盘在读取数据时采用了三级纠错的方法，而在执行完最后一级的RAID5的纠错后，无论固态硬盘是否对数据块纠错成功，都需要将数据块标记为坏块。

本申请实施例中固态硬盘的坏块管理方法的另一个实施例包括：

401、固态硬盘根据重读纠错算法对数据块进行纠错；

本实施例中，固态硬盘在读取NAND的数据块中的数据时，首先可以进行第一级纠错，即重读纠错算法(Read Retry)。重读纠错算法是在当数据块中的数据页出现错误检查和纠正算法(error correcting code,ECC)不可纠正的读取错误时,通过尝试偏离正常阈值电压的方式找到最接近的阈值电压,试图正确读出数据。

本实施例中，可以使用目前应用于实际纠错操作的重读纠错算法对数据块进行纠错。在市面上正在发售的重读纠错算法软件已提供有各个不同的场景，例如，有的场景下，数据块是新的数据块，环境温度为70摄氏度；有的场景下，数据块的使用次数为3000次左右，环境温度为70摄氏度；有的场景下，数据块的使用次数为7000次左右，环境温度也为70摄氏度。然后，在固态硬盘读取数据块的数据时，将每个场景下该重读纠错算法软件中提供的各个栅极电压(例如有7个栅极电压)经由固态硬盘的NAND接口输入到NAND中，从而对各个数据块进行纠错。

402、固态硬盘判断重读纠错算法对数据块的纠错是否成功；

本实施例中，固态硬盘在根据重读纠错算法对数据块进行纠错后，可以判断重读纠错算法对数据块的纠错是否成功。

若否，则固态硬盘确定数据块的纠错失败，执行步骤403；若是，则固态硬盘确定数据块的纠错成功，固态硬盘结束对数据块读取数据，并执行步骤411。

403、固态硬盘根据LDPC的软判决解码算法对NAND的数据块进行纠错；

404、固态硬盘判断LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错是否成功；

若成功，则执行步骤405；若失败，则执行步骤408。

405、固态硬盘判断根据LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值；

若是，则执行步骤406；若否，则执行步骤410。

406、固态硬盘标记数据块为待定坏块；

407、固态硬盘判断根据LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过预设阈值；

若是，则执行步骤409。

408、固态硬盘根据RAID5的纠错算法对数据块进行纠错；

本实施例中，如果固态硬盘确定LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错失败，则固态硬盘在读取数据块的数据时，可以根据第三级纠错算法RAID5对该数据块进行纠错。

需要说明的是，由于RAID5中至少设置有3个存储硬盘，而其中一个是用来对读写的数据进行校正的存储硬盘，因此该存储硬盘也可以对数据块进行纠错。由于RAID5的纠错算法的应用软件在市面上有售，因此本申请实施例中不展开进行详述。

需要说明的是，固态硬盘在使用RAID5的纠错算法对数据块进行纠错后，无论是否纠错成功，都要将数据块标记为坏块，即执行步骤409。

409、固态硬盘标记数据块为坏块；

410、固态硬盘不标记数据块。

411、固态硬盘输出成功纠错的出错比特数。

本实施例中，如果则固态硬盘确定数据块的纠错成功，则固态硬盘可以结束对数据块读取数据，并可以输出成功纠错的出错比特数。

需要说明的是，本实施例中的步骤403至406与图1中的步骤101至104类似，步骤409至410与步骤105至106类似；本实施例中的步骤403至407与图2中的步骤201至205类似，步骤409与步骤206至207类似；本实施例中的步骤403至407与图3中的步骤305至309类似，步骤410至411与步骤310至311类似，具体此处不做限定。

需要说明的是，本实施例中的三级纠错算法，也可以取其中两种进行组合，在固态硬盘读取数据块的数据时，将组合后的两级纠错算法对读取的数据块的数据进行纠错操作。本实施例中，可以使用三级纠错算法，也可以使用两级算法，具体此处不做限定。

在本申请实施例中，由于通过三级纠错算法对数据块进行纠错，在第一级的重读纠错算法纠错失败后，可以进入第二级的LDPC纠错算法进行纠错，如果纠错又失败，则最后还可以进入最后一级的RAID5纠错算法进行纠错，因此进一步提高了固态硬盘读取数据的纠错性能，因而提升了固态硬盘的读性能。

上面对本申请实施例中的固态硬盘的坏块管理方法进行了描述，下面对本申请实施例中的固态硬盘进行描述，请参阅图5，图5为本申请实施例中固态硬盘的一个实施例示意图。

本申请实施例中固态硬盘的一个实施例包括：

第一纠错单元501，用于根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错；

第一判断单元502，用于判断LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错是否成功；

第二判断单元503，用于当确定LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错成功时，判断根据LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，预设阈值为目标出错比特数；

第一标记单元504，用于当确定所述第一出错比特数超过预设阈值时，标记数据块为待定坏块，该待定坏块为使用寿命已缩短的数据块。

本实施例中，固态硬盘还包括：

第三判断单元505，用于判断根据LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过预设阈值；

第二标记单元506，用于当确定第二出错比特数超过预设阈值时，标记数据块为坏块。

本实施例中，固态硬盘还包括：

监测单元507，用于监测测试用的数据块中纠错失败的数据块数量，测试用的数据块的数量至少为两块，该测试用的数据块由LDPC的软判决解码算法进行纠错；

停止单元508，用于当纠错失败的数据块的数量达到第二数量时，停止监测，该第二数量为纠错失败的数据块的预设数量；

查找单元509，用于查找第三出错比特数的最大值，该第三出错比特数为各个纠错失败的数据块在最后一次纠错成功时的出错比特数；

设定单元510，用于将最大值设为预设阈值。

本实施例中，固态硬盘还包括：

第二纠错单元511，在第一纠错单元501根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错之前，根据重读纠错算法对数据块进行纠错；

第四判断单元512，用于判断重读纠错算法对数据块的纠错是否成功；

第一确定单元513，用于确定数据块的纠错失败。

本实施例中，固态硬盘还包括：

第三纠错单元514，用于当确定所述LDPC的软判决解码算法对数据块的纠错失败时，根据磁盘阵列RAID5的纠错算法对数据块进行纠错。

在本申请实施例中，固态硬盘可以通过第一纠错单元501、第二纠错单元511以及第三纠错单元514对NAND中的数据块进行纠错，并且通过监测单元507、停止单元508、查找单元509以及设定单元510设定作为目标出错比特数的预设阈值，然后通过第一标记单元504将第一次出错比特数超过预设阈值的数据块标记为待定坏块，该待定坏块为使用寿命已有所缩短但还可以使用的数据块，最后通过第二标记单元506将第二次出错比特数超过预设阈值的数据块标记为坏块，由上可知，本申请实施例的固态硬盘提前将使用寿命已缩短的数据块进行了标记，从而使固态硬盘在今后的读写数据时可以尽量避免使用待定坏块读取数据，减少了读取数据出错的概率，并能够平均控制NAND中各个数据块的使用次数，提升了数据块的读性能以及本实施例技术方案的实用性。

以上是本申请实施例中的固态硬盘的一个实施例，以下请参阅图6，图6是本申请实施例中的固态硬盘的另一个实施例。

本申请实施例中的固态硬盘的另一个实施例包括：

该固态硬盘600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)601(例如，一个或一个以上处理器)和存储器605，该存储器605中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。

其中，存储器605可以包括易失性存储或例如NAND的非易失性存储。存储在存储器605的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器601可以设置为与存储器605通信，在固态硬盘600上执行存储器605中的一系列指令操作。

固态硬盘600还可以包括一个或一个以上电源602，一个或一个以上有线或无线网络接口603，一个或一个以上输入输出接口604，和/或，一个或一个以上操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。

本实施例中固态硬盘600中的中央处理器601所执行的流程与前述图1至4所示的实施例中描述的方法流程类似，此处不再赘述。

本申请实施例的有益效果是中央处理器601能够将三种纠错算法中的两种组合在一起，也可以只使用LDPC纠错算法，在读取NAND的数据块的数据时对数据块的数据进行纠错，由于中央处理器601可以通过LDPC算法纠错成功后在确定第一次出错比特率大于预设阈值时，将数据块设定为待定坏块，且中央处理器601可以通过自仿真测试设定预设阈值，因此可以提前将使用寿命已有所缩短但还可以使用一段时间的数据块进行标记，使固态硬盘获知该待定坏块的使用寿命已缩短，从而尽量避免使用待定坏块读取数据，减少读取数据出错的概率，并能够平均控制NAND中各个数据块的使用次数，提升了数据块的读性能以及本实施例技术方案的实用性。

本申请实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质用于储存为前述固态硬盘所用的计算机软件指令，其包括用于执行为固态硬盘所设计的程序。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，该计算机软件指令可通过处理器进行加载来实现前述图1至图4所示的实施例中的方法流程。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种固态硬盘的坏块管理方法，其特征在于，包括：

固态硬盘根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错；

所述固态硬盘判断所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错是否成功；

若是，则所述固态硬盘判断根据所述LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，所述预设阈值为目标出错比特数；

若是，则所述固态硬盘标记所述数据块为待定坏块，所述待定坏块为使用寿命已缩短的数据块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述固态硬盘标记所述数据块为待定坏块之后，所述方法还包括：

所述固态硬盘判断根据所述LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过所述预设阈值；

若是，则所述固态硬盘标记所述数据块为坏块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述固态硬盘根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错之前，所述方法还包括：

所述固态硬盘监测测试用的数据块中纠错失败的数据块数量，所述测试用的数据块的数量至少为两块，所述测试用的数据块由所述LDPC的软判决解码算法进行纠错；

当所述纠错失败的数据块的数量达到第二数量时，所述固态硬盘停止监测，所述第二数量为所述纠错失败的数据块的预设数量；

所述固态硬盘查找第三出错比特数的最大值，所述第三出错比特数为各个所述纠错失败的数据块在最后一次纠错成功时的出错比特数；

所述固态硬盘将所述最大值设为所述预设阈值。

4.根据权利要求3中所述的方法，其特征在于，在固态硬盘根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错之前，所述方法还包括：

所述固态硬盘根据重读纠错算法对所述数据块进行纠错；

所述固态硬盘判断所述重读纠错算法对所述数据块的纠错是否成功；

若否，则所述固态硬盘确定所述数据块的纠错失败。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述固态硬盘判断所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错是否成功之后，所述方法还包括：

若否，则所述固态硬盘根据磁盘阵列RAID5的纠错算法对所述数据块进行纠错。

6.一种固态硬盘，其特征在于，包括：

第一纠错单元，用于根据低密度奇偶校验码LDPC的软判决解码算法对闪存芯片NAND的数据块进行纠错；

第一判断单元，用于判断所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错是否成功；

第二判断单元，用于当确定所述LDPC的软判决解码算法对所述数据块的纠错成功时，判断根据所述LDPC纠错得到的第一出错比特数是否超过预设阈值，所述预设阈值为目标出错比特数；

第一标记单元，用于当确定所述第一出错比特数超过预设阈值时，标记所述数据块为待定坏块，所述待定坏块为使用寿命已缩短的数据块。

7.根据权利要求6所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘还包括：

第三判断单元，用于判断根据所述LDPC纠错得到的第二出错比特数是否超过所述预设阈值；

第二标记单元，用于当确定所述第二出错比特数超过所述预设阈值时，标记所述数据块为坏块。

8.根据权利要求7所述的固态硬盘，其特征在于，所述固态硬盘还包括：

监测单元，用于监测测试用的数据块中纠错失败的数据块数量，所述测试用的数据块的数量至少为两块，所述测试用的数据块由所述LDPC的软判决解码算法进行纠错；

停止单元，用于当所述纠错失败的数据块的数量达到第二数量时，停止监测，所述第二数量为所述纠错失败的数据块的预设数量；

查找单元，用于查找第三出错比特数的最大值，所述第三出错比特数为各个所述纠错失败的数据块在最后一次纠错成功时的出错比特数；

设定单元，用于将所述最大值设为所述预设阈值。

9.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。