CN110164500A - Nand闪存的低电压保护方法及nand闪存 - Google Patents

Nand闪存的低电压保护方法及nand闪存 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种NAND闪存的低电压保护方法及NAND闪存,所述NAND闪存中,数据以多层单元存储模式存入NAND闪存中,所述方法包括:若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至所述NAND闪存。本发明可以保护NAND闪存中已经写入的数据,还可以在NAND闪存低电压时将数据及时写入NAND闪存中,以减少数据的遗失。

Description

NAND闪存的低电压保护方法及NAND闪存
技术领域
本申请涉及存储器领域,尤其涉及一种NAND闪存的低电压保护方法。
背景技术
NAND闪存和传统闪存相比,是一种功耗更低、容量更大、重量更轻和性能更佳的产品。
NAND闪存的一个存储单元(cell)中,可以存储多个bit的数据,因此,在单位存储面积中,NAND闪存可以存储更多的数据。
现有的NAND闪存存储多bit数据不是一次性写入,而是要多次写入的。在NAND写入多bit数据的过程中,如果NAND闪存的供电电压降低到一定程度,则NAND闪存不但无法正常工作,之前存储的数据也有可能被损坏。
现有的NAND闪存的低电压保护方法还无法解决NAND闪存的存储数据损坏的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本申请提供了一种NAND闪存的低电压保护方法及NAND闪存,可以保护NAND闪存中已经写入的数据,还可以在NAND闪存低电压时将数据及时写入NAND闪存中,以减少数据的遗失。
第一方面,本申请提供了一种NAND闪存的低电压保护方法,数据以多层单元存储模式存入NAND闪存中,所述方法包括:
若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至所述NAND闪存。
可选的,所述NAND闪存中数据的多层单元存储模式包括以下一种:
双层单元存储模式,
三层单元存储模式,
四层单元存储模式。
可选的,所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中,包括:
电压检测单元检测到所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,发送控制信号至控制器;
所述控制器根据所述控制信号,将所述当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中。
可选的,所述将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中,包括:
将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存的闲置存储单元。
可选的,所述方法还包括:
若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则停止将所述当前数据之后的数据写入所述NAND闪存。
可选的,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述方法还包括:
将所述当前数据之后的数据丢弃。
可选的,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述方法还包括:
将所述当前数据之后的数据存储至其他存储设备。
第二方面,提供了一种NAND闪存,数据以多层单元存储模式存入NAND闪存中,若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存。
可选的,所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存,包括:
电压检测单元检测到所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,发送控制信号至控制器;
所述控制器根据所述控制信号,将所述当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存。
可选的,若NAND闪存的供电电压低于预设电压,则停止将所述当前数据之后的数据写入所述NAND闪存。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本申请实施例提供的NAND闪存的低电压保护方法中,若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至所述NAND闪存。由于SLC的存储速度是所有存储模式中最快的,因此本发明的方法可以在NAND闪存低电压,并且有可能断电的时候,将尽可能的多的数据及时写入NAND闪存中,避免数据的遗失;此外,SLC是一次性存入数据的,因此以SLC存储,也不会破坏之前已经存储的数据。可见,本发明实施例的NAND闪存的低电压保护方式可以保护NAND闪存中已经写入的数据,还可以在NAND闪存低电压时将数据及时写入NAND闪存中,以减少数据的遗失。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为NAND闪存的数据存储模式的示意图;
图2所示为本发明实施例的NAND闪存的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本发明提供了一种NAND闪存的低电压保护方法,数据以多层单元存储模式存入NAND闪存中,所述方法包括:
若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至所述NAND闪存。
本发明实施例中,所述NAND闪存中数据的多层单元存储模式包括以下一种:
双层单元存储模式,
三层单元存储模式,
四层单元存储模式。
NAND闪存中数据的存储模式也可以称为NAND闪存的数据存储模式,下面简要介绍一下NAND闪存的存储模式:
单层单元存储模式(single level cell模式,简称SLC),即每个存储单元(Cell)存储1bit信息,只有0、1两种电压变化,该存储模式的存储/读取速度最快。
双层单元存储模式,(multiple level cell,简称MLC),即每个cell存储2bit信息,电压有000,01,10,11四种变化,该存储模式的存储/读取速度比SLC慢。
三层单元存储模式(Trinary-Level Cell,简称TLC),即每个cell存储3bit信息,电压从000到111有8种变化,该存储模式的存储/读取速度比MLC慢。
四层单元存储模式(Quad-Level Cell,简称QLC),即每个cell存储4bit信息,电压从0000到1111有16种变化,该存储模式的存储/读取速度比MLC慢。
由以上可知,SLC的存储/读取速度最快,但是每个cell中可以存储的信息最少;QLC的存储/读取速度最慢,但是每个cell中可以存储的信息最多。
NAND闪存的多层单元存储模式,包括MLC、TCL和QLC。现有技术中,较为普遍使用的TLC,既可以兼顾存储/读取速度,又可以存储较多的信息。
随着科技的发展,NAND闪存的多层单元存储模式还可能包括其他更多的方式,本发明的方法也适用于其他多层单元存储模式,在此不再赘述。
NAND闪存的供电电压低于预设电压可以称为NAND闪存低电压,当供电电压持续降低至零,可以称为NAND闪存断电或NAND闪存掉电。
依据NAND闪存的原理,NAND闪存的多层单元存储模式并不是一次性写入的,而是在前一次的基础上再次写入。图1所示为NAND闪存的数据存储模式的示意图,如图1所示,A时刻示意为SLC,B时刻示意为MLC,C时刻示意为TLC,D时刻示意为QLC,从A时刻至D时刻,MLC是在SLC基础上再次写入的,TLC是在MLC基础上再次写入的,QLC是在TLC基础上再次写入的。也是因为此,从SLC到MLC,到TLC及QLC,存储速度是越来越慢的。
NAND闪存是基于PN结的设备,PN结在本质上是电子在电压的控制下的流动。PN结表现出逻辑0或逻辑1,是电子在控制电压的作用下,处于相对稳定的状态。在电子流动至稳定状态的这一过程中,如果控制电压发生异常,在流动中的、处于不稳定状态的电子是无法处于稳定状态的,即无法稳定的对外表现出逻辑0或逻辑1。
因此,在A时刻后的任意时刻,数据如果没有完整写入,即电子处于两次稳定状态之间的不稳定状态,就可能破坏之前的稳定状态,即破坏前一次的基础,以及之前的基础,即在A时刻至D时刻之间的任意时刻NAND闪存断电,或处于低电压,之前所写入的数据都可能被破坏。
在NAND闪存中数据以多层单元存储模式存储,且NAND闪存低电压时,NAND闪存的数据写入就可能不再稳定,不但当前数据难以写入,之前已经写入的数据也可能被破坏。
本发明实施例的方法中,若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至所述NAND闪存。由于SLC的存储速度是所有存储模式中最快的,因此本发明的方法可以在NAND闪存低电压,并且有可能断电的时候,将尽可能的多的数据及时写入NAND闪存中,避免数据的遗失;此外,SLC是一次性存入数据的,因此以SLC存储,也不会破坏之前已经存储的数据。可见,本发明实施例的NAND闪存的低电压保护方式可以保护NAND闪存中已经写入的数据,还可以在NAND闪存低电压时将数据及时写入NAND闪存中,以减少数据的遗失。
图2所示为本发明实施例的NAND闪存的结构示意图,如图2所示,所述NAND闪存包括电压检测单元201和控制器202。
本发明的实施例中,所述NAND闪存的供电电压VCC低于预设电压,将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中,包括:
电压检测单元201检测到所述NAND闪存的供电电压VCC低于预设电压,发送控制信号至控制器202;
所述控制器202根据所述控制信号,将所述当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中。
本发明实施例中,还可以包括保护电容203,保护电容203在NAND闪存正常工作时存储有一定电量,在NAND闪存低电压或者断电、掉电时,可以释放存储的电量,使得NAND闪存存储完当前数据。
本发明的实施例中,所述将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中,包括:
将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存的闲置存储单元。
本发明的实施例中,所述方法还包括:
若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则停止将所述当前数据之后的数据写入所述NAND闪存。
本发明的实施例中,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述方法还包括:
将所述当前数据之后的数据丢弃。
本发明的实施例中,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述方法还包括:
将所述当前数据之后的数据存储至其他存储设备。
本发明实施例中,当前数据以SLC存储在NAND闪存中之后,还提供了两种对之后的数据的处理方法,一种是丢弃,另一种是转存至其他存储设备中。
两种方式各有优劣:转存至其他存储设备中可以避免数据丢失,但是如果NAND频繁低电压或者断电、掉电,需要转存的数据就很多,会造成系统资源被大量的占用;丢弃数据必定会造成一定的数据遗失,但是避免了对系统资源的大量占用。
本发明实施例的NAND闪存的低电压保护方式可以保护现有数据,还可以将数据及时写入NAND闪存中,以减少数据的遗失。
和上述NAND闪存的低电压保护方法相对应,本发明实施例还提供了一种NAND闪存,数据以多层单元存储模式存入NAND闪存中,若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存。
本发明实施例中,所述NAND闪存中数据的多层单元存储模式包括以下一种:
双层单元存储模式,
三层单元存储模式,
四层单元存储模式。
本发明实施例中,所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存,包括:
电压检测单元检测到所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,发送控制信号至控制器;
所述控制器根据所述控制信号,将所述当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存。
本发明实施例中,所述将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中,包括:
将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存的闲置存储单元。
本发明实施例中,若NAND闪存的供电电压低于预设电压,则停止将所述当前数据之后的数据写入所述NAND闪存。
本发明实施例中,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述NAND闪存将所述当前数据之后的数据丢弃。
本发明实施例中,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述NAND闪存将所述当前数据之后的数据存储至其他存储设备。
本发明实施例的NAND闪存在低电压或断电时,可以保护现有数据,还可以将数据及时写入NAND闪存中,以减少数据的遗失。
本发明实施例提供了一种NAND闪存低电压保护方法以及一种NAND闪存,本发明实施例的方法中,若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至所述NAND闪存。由于SLC的存储速度是所有存储模式中最快的,因此本发明的方法可以在NAND闪存低电压,并且有可能断电的时候,将尽可能的多的数据及时写入NAND闪存中,避免数据的遗失;此外,SLC是一次性存入数据的,因此以SLC存储,也不会破坏之前已经存储的数据。可见,本发明实施例的NAND闪存的低电压保护方式可以保护现有数据,还可以将数据及时写入NAND闪存中,以减少数据的遗失。
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。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种NAND闪存的低电压保护方法,其特征在于,数据以多层单元存储模式存入NAND闪存中,所述方法包括:
若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至所述NAND闪存。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述NAND闪存中数据的多层单元存储模式包括以下一种:
双层单元存储模式,
三层单元存储模式,
四层单元存储模式。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中,包括:
电压检测单元检测到所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,发送控制信号至控制器;
所述控制器根据所述控制信号,将所述当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存中,包括:
将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存的闲置存储单元。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则停止将所述当前数据之后的数据写入所述NAND闪存。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述方法还包括:
将所述当前数据之后的数据丢弃。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述在停止将当前数据之后的数据写入所述NAND闪存之后,所述方法还包括:
将所述当前数据之后的数据存储至其他存储设备。
8.一种NAND闪存,其特征在于,数据以多层单元存储模式存入NAND闪存中,若所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,则将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存。
9.如权利要求8所述的闪存,其特征在于,所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,将当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存,包括:
电压检测单元检测到所述NAND闪存的供电电压低于预设电压,发送控制信号至控制器;
所述控制器根据所述控制信号,将所述当前数据以单层单元存储模式存储至NAND闪存。
10.如权利要求8所述的闪存,其特征在于,若NAND闪存的供电电压低于预设电压,则停止将所述当前数据之后的数据写入所述NAND闪存。
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