CN110148435B - 一种闪存颗粒筛选分级方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种闪存颗粒筛选分级方法，包括以下步骤：A、获取待测试闪存颗粒的初始坏块分布，确定至少一个等级的第一对应关系和第二对应关系，并基于该对应关系建立针对每一个闪存页的等级关系对应表；B、在至少两个不同的温度下分别对闪存颗粒中的每一个闪存页中的每一个闪存块执行测试操作，并获取测试结果值；C、将测试结果值与第一阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据第一对应关系，对闪存块标记为至少一个等级；D、统计属于同一闪存页中的标记为第一等级的闪存块的数量，并将该数量与第二阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据第二对应关系，对闪存页标记为至少一个等级。

Description

一种闪存颗粒筛选分级方法

技术领域

本发明涉及闪存分析领域，特别涉及一种闪存颗粒筛选分级方法。

背景技术

闪存作为一种性能优秀的存储设备，受到越来越广泛的应用。但是市面上闪存的品质却是参差不齐，好片差片混在一起使用，这就给闪存使用者带来了极大的风险，使用了品质差闪存的终端产品(平板电脑、电视盒子)质量是无法保证的。另一方面，闪存的迭代越来越快，操作越来越复杂，也给闪存的使用者造成了很大的困扰，如果对新款的闪存没有分级完成，将品质差的闪存挑选出来，也会给终端产品带来极大的风险。因此闪存所用的产品在使用之前需要做分类，将品质差的闪存挑出来，对于品质好的闪存用做良品。

传统方法筛选时，都是在恒定温度(高温85℃或者低温-10℃)下进行读写操作来鉴别颗粒等级。对各个块进行读写操作,根据操作的结果判读块是否可用,所有闪存的存储单元检查完成后，根据检查的结果对闪存颗粒分等级。

现有的测试分级方法存在一些使用限制：

恒定温度并不能完全有效的过滤坏块。例如：有些闪存在低温下表现的品质比较差，只通过高温sorting，并不能将这种低温差的闪存挑选出来。反之，有些闪存在高温条件下表现的品质比较差，只通过低温sorting，也不能将这种高温差的闪存挑选出来。但是对于实际的产品场景，高低温都有可能存在的。并且，这种方法也只能短时间的品质情况，不能测试其数据保存的能力。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不能有效对闪存进行测试分类的问题，提出了一种闪存颗粒筛选分级方法。

首先，本发明提出一种闪存颗粒筛选分级方法，包括以下步骤：

A、获取待测试闪存颗粒的初始坏块分布，确定第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第一对应关系，确定第二阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第二对应关系，并基于该对应关系建立针对该闪存颗粒的每一个闪存块的等级关系对应表；

B、在至少两个不同的温度下分别对闪存颗粒中的每一个闪存块中的每一个闪存页执行测试操作，并获取测试结果值；

C、将测试结果值与上述第一阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第一对应关系，对闪存页标记为至少一个等级；

D、统计属于同一闪存块中的标记为第一等级的闪存页的数量，并将该数量与第二阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第二对应关系，对闪存块标记为至少一个等级。

优选地，在本发明提出的上述方法中，步骤B还包括以下子步骤：

B1、判断闪存块是否为第一等级，若是，则跳过该闪存块不进行测试，并测试下一个闪存块；若否，则继续执行以下步骤。

优选地，在本发明提出的上述方法中，步骤B所述的温度分别为85℃和-10℃。

优选地，在本发明提出的上述方法中，步骤B所述的温度还包括125℃。

优选地，在本发明提出的上述方法中，在125℃下的经历10小时后，再返回室温下对闪存进行测试。

优选地，在本发明提出的上述方法中，步骤B所述的测试操作为，擦除、写入和读取三者中的至少一种。

优选地，在本发明提出的上述方法中，步骤B所述的测试结果值为ECC值。

优选地，在本发明提出的上述方法中，第一阈值集至少包括150这个数值，第二阈值集至少包括50这个数值。

其次，本发明提出一种闪存颗粒筛选分级装置，包括以下模块：

初始化模块，用于获取待测试闪存颗粒的初始坏块分布，确定第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第一对应关系，确定第二阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第二对应关系，并基于该对应关系建立针对该闪存颗粒的每一个闪存块的等级关系对应表；

测试模块，用于在至少两个不同的温度下分别对闪存颗粒中的每一个闪存块中的每一个闪存页执行测试操作，并获取测试结果值；

第一分级模块，用于将测试结果值与上述第一阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第一对应关系，对闪存页标记为至少一个等级；

第二分级模块，用于统计属于同一闪存块中的标记为第一等级的闪存页的数量，并将该数量与第二阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第二对应关系，对闪存块标记为至少一个等级。

最后，本发明提出一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

附图说明

图1所示为带出厂坏块的闪存结构的示意图；

图2所示为本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第一实施例的流程图；

图3所示为本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第二实施例的流程图；

图4所示为本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第三实施例的流程图；

图5所示为本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第四实施例的测试结果图；

图6所示为本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第五实施例的分类结果图；

图7所示为本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级装置的框架图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本申请中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本申请各组成部分的相互位置关系来说的。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本文及附图所描述的示例性实施例不应视为限制。在不脱离本文和权利要求的范围的情况下，可以进行各种机械的、组成的、结构的、电气的和操作性的变形，包括等同物。在某些情况下，未详细示出或描述公知的结构和技术，以免与本公开混淆。两幅或多幅图表中的相同的附图标记表示相同或类似的元件。此外，参考一个实施例所详细描述的元件及其相关特征，可以在任何可行的情况下包括在未具体示出或描述它们的其他实施例中。例如，如果参考一个实施例详细描述了某个元件，并且没有参考第二实施例描述该元件，则也可以主张包括该元件在第二实施例中。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本申请中可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。

在本发明的实施例中，方法步骤可以按另一个顺序执行。本发明并不限于所述的方法步骤确定的顺序。

参照图1，图1所示为带出厂坏块的闪存结构的示意图，闪存的操作单位是块，一个闪存中有若干个块；每个块又由若干个页组成。其中，出厂坏块是指闪存在出厂前厂家进行测试，品质不佳的块会进行特殊处理，将坏块数据写入到该块中，如图1中，块B就是一个坏块。其中，闪存可以等同于NAND Flash。

在本发明的一个实施例中，NAND Flash可以包括但不限于U盘和SSD。

参照图2，图2所示为本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第一实施例的流程图，包括以下步骤：

A、获取待测试闪存颗粒的初始坏块分布，确定第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第一对应关系，确定第二阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第二对应关系，并基于该对应关系建立针对该闪存颗粒的每一个闪存块的等级关系对应表；

B、在至少两个不同的温度下分别对闪存颗粒中的每一个闪存块中的每一个闪存页执行测试操作，并获取测试结果值；

C、将测试结果值与上述第一阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第一对应关系，对闪存页标记为至少一个等级；

D、统计属于同一闪存块中的标记为第一等级的闪存页的数量，并将该数量与第二阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第二对应关系，对闪存块标记为至少一个等级。

其中，在本发明的一个实施例中，第一阈值集为内存页阈值的集合，该阈值用于划分内存页的等级，第二阈值集为内存块阈值的集合，该阈值用于划分内存块的等级。

其中，第一阈值集中至少包含一个元素，其可以为整数，在本发明的一个实施例中，第一阈值集中的元素均为正整数。

其中，第一对应关系描述的是第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的对应关系，例如，第一阈值集中包含1个元素的情况下，则对应应有2个划分等级，例如为150，则在本发明的一个实施例中，假设测试值为X，则可以将第一对应关系描述为：

若X＞150，则对应为等级1；

否则，则对应为等级2。

又如，若第一阈值集中包含2个元素的情况下，则对应应有3个划分等级，例如为100和150，则在本发明的一个实施例中，假设测试值为X，则可以将第一对应关系描述为：

若X＞150，则对应为等级1；

否则，若100＜X＜150，则对应为等级2；

否则，若X＜100，则对应为等级3。

如此类推，若第一阈值集中包含N个元素的情况下，则相应地应有N+1个划分等级。

上述的说明同样可以应用在第二阈值集的情况中，其中，第二阈值集中的元素可以与第一阈值集的元素不同，但也可以相同。

评判一个块的品质的标准有：ECC值、操作时间和操作电流。在本发明的一个实施例中，所述的分级方法以ECC值作为评判标准。闪存的数据在存储的过程中自身会错误出现，为了解决这种问题，发明了BCH和LDPC等算法，来纠正自身的错误。但是这个纠正也是有范围的。例如：2KB的数据只能修复160bit的数据，在160bit以内的话，可以完成数据修复，超过160的话，数据无法修复。可以看出，闪存自身的错误数量可以看成一个值，即ECC值，这个值是通过读取数据才可以得到的。

优选地，在本发明的一个实施例中，步骤B所述的温度分别为85℃和-10℃，其中，-10℃表示零下10度或负10度。在不违反本发明精神的前提下，上述两个温度的测试顺序可以互为先后顺序，既可以先在85℃的环境下进行测试，也可以先在-10℃的环境下进行测试，在本发明的一个优选实施例中，先在85℃的环境下进行测试。

具体地，有些闪存在低温下表现的品质比较差，只通过高温sorting，并不能将这种低温差的闪存挑选出来。反之，有些闪存在高温条件下表现的品质比较差，只通过低温sorting，也不能将这种高温差的闪存挑选出来。但是对于实际的产品场景，高低温都有可能存在的，因此，本发明设置了至少两个分别为一高一低的测试温度，这样可以增加挑选出差品质闪存的可能性。

优选地，在本发明的一个实施例中，步骤B所述的温度还包括125℃，并且优选地，在本发明的一个实施例中，在125℃下的经历10小时后，再返回室温下对闪存进行测试。引入一个更高的测试温度来测试一个长时间段，目的是引入加速老化的过程，模拟真实场景放置一年下的产品的数据保存的能力，例如，U盘或者SSD掉电放置一段时间，数据保存能力较差的话，再使用U盘和SSD的话，可能之前存储的文件出现了损坏或者丢失的情况。数据保存能力越强，掉电放置的时间越长。

具体地，在不违反本发明精神的前提下，上述三个温度(85℃、-10℃和125℃)的测试顺序可以互为先后顺序，既可以先在85℃的环境下进行测试，也可以先在-10℃的环境下进行测试，还可以先在125℃的环境下进行测试，在本发明的一个优选实施例中，先在85℃的环境下进行测试，再在-10℃的环境下进行测试，最后在125℃的环境下进行测试。

优选地，在在本发明的一个实施例中，步骤B所述的测试操作为，擦除、写入和读取三者中的至少一种。具体地，在本发明的一个实施例中，在高温85℃的测试环境下，对待闪存进行擦除、写入以及读取操作，在低温-10℃的测试环境下，对待闪存进行读取操作。

优选地，在在本发明的一个实施例中，步骤B所述的测试结果值为ECC值。

优选地，在在本发明的一个实施例中，第一阈值集至少包括150这个数值，第二阈值集至少包括50这个数值。例如，在测试的过程中，在一块闪存颗粒中有闪存块出现了ECC＝150(ECC阈值)的情况，这个闪存也就接近损坏ECC＝160的边缘，即极限值，则将这个闪存块认为是品质差的闪存，即坏块。这个闪存的品质差的闪存块超过设定阈值，如50个，则认为这个闪存颗粒为不良品。

优选地，参照图3所示的本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第二实施例的流程图，在本发明的一个实施例中，步骤B还包括以下子步骤：

B1、判断闪存块是否为第一等级，若是，则跳过该闪存块不进行测试，并测试下一个闪存块；若否，则继续执行以下步骤。

具体地，第一等级对应为已经标记为坏块的闪存块。若某一闪存块已经标记为坏块，无论是出厂时标记的还是在某温度下测试的时候标记的，则没有必要再对该闪存块进行测试，以优化测试的流程步骤。测试步骤将指向下一闪存块。

优选地，参照图4所示的本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级方法的第三实施例的流程图，其测试的过程可以简要地描述如下：

1.在高温85℃，对闪存进行擦写读的操作，挑选出超过ECC阈值的块，标记为坏块。统计出一个坏块表1；

2.在低温-10℃，对闪存进行读操作，对于第一步骤中剩余的好块进行读操作，挑选出超过ECC阈值的块，标记为坏块，统计出一个坏块表2；

3.将第2步骤测试完的闪存，放到125℃的高温箱，老化10小时；

4.在常温下对第3步骤的闪存的好块做读操作，挑选出ECC阈值的块，统计出一个坏块表3。

合并上述三个坏块表的记录。这样将得到如图5所示的坏块记录表，在该表中，可以看到，块0中的页1在热测试的时候被标记为坏块，块n-1中的页1和页n-1在冷测试中被标记为坏块。

在本发明的一个实施例中，若一个块中的至少一个页被标记为坏块，则将该块整体标记为坏块，否则将标记为好块，如图6所示。在本发明的另一实施例中，可以规定，若一个块中的至少M个页被标记为坏块，则将该块整体标记为坏块，否则将标记为好块，其中M为大于1小于等于页数量n的正整数，这取决于判断规则的严格与否，越严格的分类方法，则M值越小。

参照图7所示的本发明提出的一种闪存颗粒筛选分级装置的框架图，包括以下模块：

初始化模块，用于获取待测试闪存颗粒的初始坏块分布，确定第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第一对应关系，确定第二阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第二对应关系，并基于该对应关系建立针对该闪存颗粒的每一个闪存块的等级关系对应表；

测试模块，用于在至少两个不同的温度下分别对闪存颗粒中的每一个闪存块中的每一个闪存页执行测试操作，并获取测试结果值；

第一分级模块，用于将测试结果值与上述第一阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第一对应关系，对闪存页标记为至少一个等级；

第二分级模块，用于统计属于同一闪存块中的标记为第一等级的闪存页的数量，并将该数量与第二阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第二对应关系，对闪存块标记为至少一个等级。

其中，在本发明的一个实施例中，第一阈值集为内存页阈值的集合，该阈值用于划分内存页的等级，第二阈值集为内存块阈值的集合，该阈值用于划分内存块的等级。

其中，第一阈值集中至少包含一个元素，其可以为整数，也可以为非整数，在本发明的一个实施例中，第一阈值集中的元素均为正整数。

其中，第一对应关系描述的是第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的对应关系，例如，第一阈值集中包含1个元素的情况下，则对应应有2个划分等级，例如为150，则在本发明的一个实施例中，假设测试值为X，则可以将第一对应关系描述为：

若X＞150，则对应为等级1；

否则，则对应为等级2。

又如，若第一阈值集中包含2个元素的情况下，则对应应有3个划分等级，例如为100和150，则在本发明的一个实施例中，假设测试值为X，则可以将第一对应关系描述为：

若X＞150，则对应为等级1；

否则，若100＜X＜150，则对应为等级2；

否则，若X＜100，则对应为等级3。

如此类推，若第一阈值集中包含N个元素的情况下，则相应地应有N+1个划分等级。

上述的说明同样可以应用在第二阈值集的情况中，其中，第二阈值集中的元素可以与第一阈值集的元素不同，但也可以相同。

优选地，在本发明的一个实施例中，测试模块还包括以下子模块：

判断模块，用于判断闪存块是否为第一等级，若是，则跳过该闪存块不进行测试，并测试下一个闪存块；若否，则继续启动以下模块。

最后，在本发明的一个事实例中，本发明还包括一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作-根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

进一步，该方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

本文描述了本公开的实施例，包括发明人已知用于执行本发明的最佳模式。在阅读了上述描述后，这些所述实施例的变化对本领域的技术人员将变得明显。发明人希望技术人员视情况采用此类变型，并且发明人意图以不同于如本文具体描述的方式来实践本公开的实施例。因此，经适用的法律许可，本公开的范围包括在此所附的权利要求书中叙述的主题的所有修改和等效物。此外，本公开的范围涵盖其所有可能变型中的上述元素的任意组合，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

因此，应以说明性意义而不是限制性意义来理解本说明书和附图。然而，将明显的是：在不脱离如权利要求书中阐述的本申请的更宽广精神和范围的情况下，可以对本申请做出各种修改和改变。

其他变型在本申请的精神内。因此，尽管所公开的技术可容许各种修改和替代构造，但在附图中已示出并且在上文中详细描述所示的其某些实施例。然而，应当理解，并不意图将本申请局限于所公开的一种或多种具体形式；相反，其意图涵盖如所附权利要求书中所限定落在本申请的精神和范围内的所有修改、替代构造和等效物。

Claims (10)

1.一种闪存颗粒筛选分级方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、获取待测试闪存颗粒的初始坏块分布，确定第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第一对应关系，确定第二阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第二对应关系，并基于所述第一对应关系和所述第二对应关系建立针对该闪存颗粒的每一个闪存块的等级关系对应表；

B、在至少两个不同的温度下分别对闪存颗粒中的每一个闪存块中的每一个闪存页执行测试操作，并获取测试结果值；

C、将测试结果值与所述第一阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据所述第一对应关系，对闪存页标记为至少一个等级；

D、统计属于同一闪存块中的标记为第一等级的闪存页的数量，并将该数量与第二阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据所述第二对应关系，对闪存块标记为至少一个等级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B还包括以下子步骤：

B1、判断闪存页是否为第一等级，若是，则跳过该闪存页不进行测试，并测试下一个闪存页；若否，则继续执行以下步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述的温度分别为85℃和-10℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤B所述的温度还包括125℃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在125℃下的经历10小时后，再返回室温下对闪存进行测试。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述的测试操作为，擦除、写入和读取三者中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述的测试结果值为ECC值。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一阈值集至少包括150这个数值，第二阈值集至少包括50这个数值。

9.一种闪存颗粒筛选分级装置，其特征在于，包括以下模块：

初始化模块，用于获取待测试闪存颗粒的初始坏块分布，确定第一阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第一对应关系，确定第二阈值集中的至少一个阈值所对应的至少一个等级的第二对应关系，并基于所述第一对应关系和所述第二对应关系建立针对该闪存颗粒的每一个闪存块的等级关系对应表；

测试模块，用于在至少两个不同的温度下分别对闪存颗粒中的每一个闪存块中的每一个闪存页执行测试操作，并获取测试结果值；

第一分级模块，用于将测试结果值与所述第一阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第一对应关系，对闪存页标记为至少一个等级；

第二分级模块，用于统计属于同一闪存块中的标记为第一等级的闪存页的数量，并将该数量与第二阈值集中的至少一个阈值逐一进行比较，并根据上述第二对应关系，对闪存块标记为至少一个等级。

10.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法的步骤。

Images