CN110018795A

CN110018795A - 一种block状态的检测方法、装置、设备及存储介质

Info

Publication number: CN110018795A
Application number: CN201910290059.1A
Authority: CN
Inventors: 吕玉彬; 李佩; 戚勇
Original assignee: Suzhou Wave Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Wave Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2019-07-16

Abstract

本申请公开了一种block状态的检测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：通过海量测试并统计擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素对block状态影响的测试结果；根据统计的测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理；将巡检结果中出现的错误bit个数与选取的巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block。本申请通过综合考虑各种影响block状态的因素，将判断block状态的错误bit个数进行阈值动态化管理，精确化选取巡检阈值，能够准确地判断block状态，在保证固态硬盘整体使用寿命的同时，尽量减小巡检错失坏块的概率，从而减小纠错开销，提高系统性能。

Description

一种block状态的检测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，特别是涉及一种block状态的检测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

目前，固态硬盘有一个很重要的功能就是纠错功能(Error Correcting Code，ECC)，可以纠正一定数量的错误bit。在nand闪存的存储周期内，有很多因素会引起存储数据的丢失，现有的应用最广范的数据恢复技术就是ECC技术。ECC技术是通过在存储数据中增加冗余数据来实现，这些冗余数据能够实现在数据读取的时候检测数据的正确性，以及纠正错误数据的功能。

能影响存储于nand内的数据正确性的因素有:写干扰、数据存储时间(dataretention)、读干扰(read disturb)、编程/擦写次数(program/erase，PE)等。巡检的作用在于及时发现存储于nand的数据的正确性以提前做出相应的应对策略，以降低数据操作发生错误的概率，及时检测出闪存块(block)的状态是否良好，因此需要定期对逻辑单元号(Logical Unit Number，LUN)内的每个block的特定闪存页(page)进行巡检读操作，根据读操作的结果来判断是否需要标记坏块或者其它操作。其中坏块的标记影响着系统的寿命和性能。如果坏块标记策略错误地将状态良好的block标记为坏块，那么会减小固态硬盘的寿命；相反，如果坏块标记策略漏标坏块，则会引起系统错误，轻则影响系统的性能，重则会造成用户数据的丢失。因此固态硬盘需要定期对系统内所有的block的状态进行检测。

巡检的目的是为了判断block状态的好坏，巡检的一般手段是读取每个block的对应page，由读取结果来判断block的状态是否良好，其中判断的关键依据业界普遍为数据是否能够通过ECC正确读出。但是如果等到block状态已经变为ECC不可纠正的状态，会增加系统的纠错开销，变相降低了系统的性能。

因此，如何判断出状态不良的block，平衡由于block状态检测引起的系统性能和使用寿命的冲突问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种block状态的检测方法、装置、设备及存储介质，可以有效增强对block状态检测的准确性，在保证系统寿命的基础上减小漏标坏块引起的系统性能下降。其具体方案如下：

一种block状态的检测方法，包括：

通过海量测试并统计擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素对block状态影响的测试结果；

根据统计的所述测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理；

将巡检结果中出现的所述错误bit个数与选取的所述巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block。

优选地，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，根据统计的所述测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理，具体包括：

根据统计所述测试结果，建立数据区间表格；

根据所述数据区间表格中不同的所述擦写次数、数据存储时间、读干扰次数，查询选取出判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值，以实现block不同状态的阈值动态化管理。

优选地，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，建立数据区间表格，具体包括：

将所述擦写次数、数据存储时间、读干扰次数所对应的数值均分为多个区间；

根据所述擦写次数、数据存储时间、读干扰次数分成的多个所述区间以及与block的不同page之间的对应关系，建立数据区间表格。

优选地，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，在巡检结果中同一个block的不同page对应的巡检阈值不同。

优选地，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，将巡检结果中出现的所述错误bit个数与选取的所述巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block，具体包括：

若同一个block中至少一个page的错误bit个数超过选取的所述巡检阈值时，则判定block状态不良，标记为坏块；

若同一个block中所有page的错误bit个数都小于选取的所述巡检阈值时，则判定block状态良好。

本发明实施例还提供了一种block状态的检测装置，包括：

数据统计模块，用于通过海量测试并统计擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素对block状态影响的测试结果；

动态管理模块，用于根据统计的所述测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理；

状态检测模块，用于将巡检结果中出现的所述错误bit个数与选取的所述巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block。

优选地，在本发明实施例提供的上述block状态的检测装置中，所述动态管理模块具体包括：

表格建立单元，用于根据统计所述测试结果，建立数据区间表格；

阈值选取单元，用于根据所述数据区间表格中不同的所述擦写次数、数据存储时间、读干扰次数，查询选取出判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值，以实现block不同状态的阈值动态化管理。

优选地，在本发明实施例提供的上述block状态的检测装置中，所述状态检测模块具体包括：

第一判定单元，用于若同一个block中至少一个page的错误bit个数超过选取的所述巡检阈值时，则判定block状态不良，标记为坏块；

第二判定单元，用于若同一个block中所有page的错误bit个数都小于选取的所述巡检阈值时，则判定block状态良好。

本发明实施例还提供了一种block状态的检测设备，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如本发明实施例提供的上述block状态的检测方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的上述block状态的检测方法。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种block状态的检测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：通过海量测试并统计擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素对block状态影响的测试结果；根据统计的测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理；将巡检结果中出现的错误bit个数与选取的巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block。

本发明通过综合考虑影响block状态的擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素，可以达到精确化阈值选取的目的，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理，能够有效增强对block状态检测的准确性，在保证固态硬盘整体使用寿命的同时，尽量减小巡检错失坏块的概率，从而减小纠错开销，提高系统性能，增加产品竞争力。

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为本发明实施例提供的block状态的检测方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的block状态的检测装置的结构示意图。

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。

本发明提供一种block状态的检测方法，如图1所示，包括以下步骤：

S101、通过海量测试并统计擦写次数(PE)、数据存储时间(retention)、读干扰次数(disturb)这三个因素对block状态影响的测试结果；

S102、根据统计的测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理；

S103、将巡检结果中出现的错误bit个数与选取的巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block。

在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，通过综合考虑影响block状态的PE值、retention、disturb这三个因素，通过海量测试以及对测试数据进行相应总结，统计出PE值、retention、disturb对block健康状态的影响，可以达到精确化阈值选取的目的，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理，以实现block转态与PE值、retention、disturb之间的关系精细化，能够有效增强对block状态检测的准确性，在保证固态硬盘整体使用寿命的同时，尽量减小巡检错失坏块的概率，从而减小纠错开销，提高系统性能，增加产品竞争力。

需要说明的是，本发明对于巡检阈值的选取同时考虑了PE值、retention、disturb三个对block状态有影响的因素，可以避免由于某一个或者两个因素的增长不平衡引起的漏判。随着PE值、retention、disturb三个因素的变化，通过比较三个因素的不同状态，可以实时得出block在ECC过程中会出现错误bit个数对应的巡检阈值，从而实现block不同状态的阈值动态管理。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，步骤S102根据统计的测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理，具体可以包括：首先根据统计测试结果，建立数据区间表格；然后，根据数据区间表格中不同的PE值、retention、disturb，查询选取出判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值，以实现block不同状态的阈值动态化管理。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，上述步骤中建立数据区间表格，具体可以包括：将PE值、retention、disturb所对应的数值均分为多个区间；根据PE值、retention、disturb分成的多个区间以及与block的不同page之间的对应关系，建立数据区间表格。

具体地，PE值体现为block的擦写次数，该值直接影响着block的寿命，对应为PE；retention体现为数据写入时间time；disturb体现为对该block的读次数read_count。

下面以将PE值分为0～p0，p0～p1，p1～p2三个区间，retention所对应的数值分为0～m，m～n两个区间(例如n＝5天，m＝90天)，同时disturb所对应的数值分为0～x，x～y两个区间(例如x＝1000次，y＝2000次)为例，可以得到图标如下表一和表二：

表一

表二

每次巡检读完成之后根据PE、retention和disturb的值，通过查询表一和表二就可以获取到对应page(l、m、u三种page)的巡检阈值。

更进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，在错误bit阈值的选取过程中，区别对待TCL的低中高三个page，也就是说，在巡检结果中同一个block的不同page对应的巡检阈值不同。三个page的对应巡检阈值通过海量测试得来，测试结果显示三种page的不同阈值与block状态有比较好的一致性协同关系。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述block状态的检测方法中，当通过动态阈值机制选取出对应block某一时刻健康状态的巡检阈值时，步骤S103将巡检结果中出现的错误bit个数与选取的巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block，具体可以包括：若同一个block中至少一个page的错误bit个数超过选取的巡检阈值时，则判定block状态不良，标记为坏块；若同一个block中所有page的错误bit个数都小于选取的巡检阈值时，则判定block状态良好。

需要注意的是，巡检过程中的巡检抽样page号、以及巡检阈值选取的尺度都是针对特定类型的nand做的海量测试的结果，如果更换nand则需要重新执行本发明提供的检测方法流程，本发明可以将该流程集成到阈值选取的算法中，以实现算法参数的自动化选取，这样不仅能够减小每次海量测试以及测试结果分析的各种成本。还能提高算法的自动化程度，减小人为因素的影响。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种block状态的检测装置，由于该block状态的检测装置解决问题的原理与前述一种block状态的检测方法相似，因此该block状态的检测装置的实施可以参见block状态的检测方法的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的block状态的检测装置，如图2所示，具体包括：

数据统计模块11，用于通过海量测试并统计擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素对block状态影响的测试结果；

动态管理模块12，用于根据统计的测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理；

状态检测模块13，用于将巡检结果中出现的错误bit个数与选取的巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block。

在本发明实施例提供的上述block状态的检测装置中，可以通过上述三个模块的相互作用，能够有效增强对block状态检测的准确性，在保证固态硬盘整体使用寿命的同时，尽量减小巡检错失坏块的概率，从而减小纠错开销，提高系统性能，增加产品竞争力。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述block状态的检测装置中，动态管理模块12具体可以包括：

表格建立单元，用于根据统计测试结果，建立数据区间表格；

阈值选取单元，用于根据数据区间表格中不同的擦写次数、数据存储时间、读干扰次数，查询选取出判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值，以实现block不同状态的阈值动态化管理。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述block状态的检测装置中，状态检测模块13具体可以包括：

第一判定单元，用于若同一个block中至少一个page的错误bit个数超过选取的巡检阈值时，则判定block状态不良，标记为坏块；

第二判定单元，用于若同一个block中所有page的错误bit个数都小于选取的巡检阈值时，则判定block状态良好。

关于上述各个模块更加具体的工作过程可以参考前述实施例公开的相应内容，在此不再进行赘述。

相应的，本发明实施例还公开了一种block状态的检测设备，包括处理器和存储器；其中，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现前述实施例公开的block状态的检测方法。

关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。

进一步的，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现前述公开的block状态的检测方法。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备、存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本发明实施例提供的一种block状态的检测方法、装置、设备及存储介质，包括：通过海量测试并统计擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素对block状态影响的测试结果；根据统计的测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理；将巡检结果中出现的错误bit个数与选取的巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block。这样通过综合考虑影响block状态的擦写次数、数据存储时间、读干扰次数这三个因素，可以达到精确化阈值选取的目的，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理，能够有效增强对block状态检测的准确性，在保证固态硬盘整体使用寿命的同时，尽量减小巡检错失坏块的概率，从而减小纠错开销，提高系统性能，增加产品竞争力。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的block状态的检测方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种block状态的检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的block状态的检测方法，其特征在于，根据统计的所述测试结果，将判断block状态的错误bit个数对应的巡检阈值进行动态化管理，具体包括：

根据统计所述测试结果，建立数据区间表格；

3.根据权利要求2所述的block状态的检测方法，其特征在于，建立数据区间表格，具体包括：

4.根据权利要求3所述的block状态的检测方法，其特征在于，在巡检结果中同一个block的不同page对应的巡检阈值不同。

5.根据权利要求4所述的block状态的检测方法，其特征在于，将巡检结果中出现的所述错误bit个数与选取的所述巡检阈值进行比较，检测出状态不良的block，具体包括：

6.一种block状态的检测装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的block状态的检测装置，其特征在于，所述动态管理模块具体包括：

8.根据权利要求7所述的block状态的检测装置，其特征在于，所述状态检测模块具体包括：

9.一种block状态的检测设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的block状态的检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的block状态的检测方法。