CN109785891A - 一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，本方法通过对NAND Flash存储器进行浅擦除测试获取NAND Flash存储器的浅擦除效应（Shallow Erase）与闪存块（Block）中被使用过的字线（Wordline）之间的关系。基于该方法测试的结果，NAND Flash存储器的使用者可以采取不同的应对方案，从而规避浅擦除效应（Shallow Erase）的影响。

Description

一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法
技术领域
本发明涉及一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，属于存储器技术领域。
背景技术
NAND Flash存储器是Flash存储器的一种，其内部采用非线性宏单元模式，为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。NAND Flash存储器具有容量较大，体积小、读写速度快、掉电数据不丢失等优点，适用于大量数据的存储，因而在业界得到了越来越广泛的应用。
NAND Flash存储器有若干个块（Block）组成，每个块（Block）包含若干个字线（Wordline），每个字线（Wordline）包含若干个页（Page）。在向NAND Flash存储器中写入数据之前，需要先对块（Block）执行擦除（Erase）操作，之后将数据存入字线（Wordline）的闪存页（Page）中。当用户需要获取数据时，可以从页（Page）中读取数据。由于硬件电气特性的影响，当读取存储在NAND Flash存储器中的数据时，部分数据位会发生反转。
对一个块（Block）进行擦除操作时，如果该块（Block）只有一部分字线（Wordline）被写入过数据，其余的字线（Wordline）未被使用，那么向该块（Block）写入新数据之后，用户进行读取操作时数据位反转的概率会增大，即数据出错的概率会增大，这种现象称为浅擦除效应（Shallow Erase）。
传统的技术方案中，为了规避浅擦除效应（Shallow Erase）的影响，通常会在每次擦除（Erase）之前对NAND Flash存储器块（Block）中没有被使用的字线（Wordline）全部使用无效数据进行填充，这种方法会引入大量冗余的写操作，降低用户对NAND Flash存储器的访问效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，获取NAND Flash存储器的浅擦除效应（Shallow Erase）与闪存块（Block）中被使用过的字线（Wordline）之间的关系。基于该方法测试的结果，NAND Flash存储器的使用者可以采取不同的应对方案，从而规避浅擦除效应（Shallow Erase）的影响。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，包括以下步骤：S01）、选定磨损次数X、数据保存时间Y、数据读干扰次数Z；S02）、选定两组NAND Flash存储器块，第一组用于浅擦除测试，第二组用于正常擦除测试；S03）、确定NAND Flash存储器块包含的字线总数及用于浅擦除测试的字线数V，V＜U，本步骤中，令V=1；S04）、将两组块磨损X次，将第一组中每个块的前V个字线写入数据，将第二组块中每个块的U个字线全部写入数据；S05）、对第一组、第二组所有的块进行擦除；S06）、将第一组、第二组所有块的U个字线全部写入数据；S07）、将两组测试样本放置Y小时；S08）、对两组测试样本的每个块执行Z次读干扰；S09）、读取两组块中的数据，记录数据的出错位数；S10）、令V的值加1；S11）、重复步骤S04至S10，直到V=U；S12）、统计测试数据，分析浅擦除效应与被使用的子线数据V的关系，得出Vopt，该值表示当NAND Flash存储器块中有至少Vopt个字线被写入数据时，浅擦除效应的影响可以被忽略。
进一步的，如果在擦除之前发现某个块中写入数据的字线小于Vopt，则将一些无效数据写入该块，使其写入数据的字线数量达到Vopt。
进一步的，X≥0，Y≤3个月，Z≤1000000。
本发明的有益效果：通过本专利描述的方法，可以获取NAND Flash存储器的浅擦除效应（Shallow Erase）与闪存块（Block）中被使用过的字线（Wordline）之间的关系。基于该方法测试的结果，NAND Flash存储器的使用者可以采取不同的应对方案，从而规避浅擦除效应（Shallow Erase）的影响。具体的说，通过本方法可以找到一个合适的值Vopt，该值表示当NAND Flash存储器块（Block）中有Vopt个字线（Wordline）被写入数据时，浅擦除效应（Shallow Erase）的影响可以被忽略。基于此值，用户在进行块（Block）擦除操作时，只要确保被使用的字线（Wordline）大于等于Vopt即可，从而可以避免很多冗余的写操作，提升NANDFlash存储器的访问效率。
附图说明
图1为发明的流程图；
图2为当A组写入的字线数量小于Vopt时，A组数据错误情况与B组数据错误情况的对比示意图；
图3为当A组写入的字线数量大于或者等于Vopt时，A组数据错误情况与B组数据错误情况的对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的限定。
实施例1
本实施例公开一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，如图1所示，包括以下步骤：
首先，选定磨损次数X（PE Cycles）、数据保存时间Y（Retention Time）、数据读干扰次数Z（Read Disturb）。其中，X≥0，Y≤3个月，Z≤1000000。
其次，选定两组NAND Flash存储器块（Block），第一组用于浅擦除测试，第二组用于正常擦除测试。
第三，确定NAND Flash存储器块（Block）包含的字线（Wordline）总数U及用于浅擦除测试的字线（Wordline）数V，其中，V＜U，本步骤中，令V=1；
第四，将两组块（Block）磨损X次。
第五，将第一组中每个块（Block）的前V个字线（Worldline）写入数据，将第二组中每个块（Block）的U个字线（Wordline）全部写入数据。
第六，对第一组、第二组所有的块（Block）进行擦除。
第七，将第一组、第二组所有块（Block）的U个字线（Wordline）全部写入数据。
第八，将两组测试样本放置Y小时。
第九，对两组测试样本的每个块（Block）执行Z次读干扰。
第十，读取两组块（Block）中的数据，记录数据的出错位数。
第十一，使V的值加1；
第十二，重复步骤四~步骤十一，直到V=U。
第十三，统计测试数据，分析浅擦除效应（Shallow Erase）与被使用的字线（Wordline）数量V的关系，得出Vopt，该值表示当NAND Flash存储器块中有至少Vopt个字线被写入数据时，浅擦除效应的影响可以被忽略。如果在擦除之前发现某个块中写入数据的字线小于Vopt，则将一些无效数据写入该块，使其写入数据的字线数量达到Vopt。
本实施例中，令X=1000，Y=0，Z=0，当A组写入的字线数量V小于196时，A组数据错误情况与B组数据错误情况对比如图2所示，当A组写入的字线数量V大于等于196时，A组数据错误情况与B组数据错误情况对比如图3所示。由图2和图3可知，当A组写入的字线数量V小于196时，A组数据错误情况明显高于B组数据错误情况，浅擦除效应不可忽略，而当A组写入的子线数量V大于等于196时，A组数据错误情况与B组数据错误情况大致相当，浅擦除效应可以忽略。这就是通过上述方法获取的NAND Flash存储器浅擦除特性规律。基于该规律，用户只要保证NAND Flash存储器块（Block）中有至少Vopt=196个字线（wordline）被填充过数据，就能够忽略浅擦除效应（Shallow Erase）的影响。如果用户在擦除之前发现某个块（block）中写入数据的字线（wordline）少于196个，那么只需要将一些无效数据写入该块（block），使其写入数据的字线（wordline）数量达到196即可。
利用本实施例所述可以获取NAND Flash存储器的浅擦除效应（Shallow Erase）与闪存块（Block）中被使用过的字线（Wordline）之间的关系。基于该方法测试的结果，NANDFlash存储器的使用者可以采取不同的应对方案，从而规避浅擦除效应（Shallow Erase）的影响。
以上描述的仅是本发明的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本发明做出的改进和替换，属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，其特征在于：包括以下步骤：S01）、选定磨损次数X、数据保存时间Y、数据读干扰次数Z；S02）、选定两组NAND Flash存储器块，第一组用于浅擦除测试，第二组用于正常擦除测试；S03）、确定NAND Flash存储器块包含的字线总数及用于浅擦除测试的字线数V，V＜U，本步骤中，令V=1；S04）、将两组块磨损X次，将第一组中每个块的前V个字线写入数据，将第二组块中每个块的U个字线全部写入数据；S05）、对第一组、第二组所有的块进行擦除；S06）、将第一组、第二组所有块的U个字线全部写入数据；S07）、将两组测试样本放置Y小时；S08）、对两组测试样本的每个块执行Z次读干扰；S09）、读取两组块中的数据，记录数据的出错位数；S10）、令V的值加1；S11）、重复步骤S04至S10，直到V=U；S12）、统计测试数据，分析浅擦除效应与被使用的子线数据V的关系，得出Vopt，该值表示当NAND Flash存储器块中有至少Vopt个字线被写入数据时，浅擦除效应的影响可以被忽略。
2.根据权利要求2所述的获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，其特征在于：如果在擦除之前发现某个块中写入数据的字线小于Vopt，则将一些无效数据写入该块，使其写入数据的字线数量达到Vopt。
3.根据权利要求1所述的获取NAND Flash存储器浅擦除特性规律的方法，其特征在于：X≥0，Y≤3个月，Z≤1000000。
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