CN110473583A

CN110473583A - 一种NAND Flash的操作检测方法

Info

Publication number: CN110473583A
Application number: CN201910752065.4A
Authority: CN
Inventors: 刘凯
Original assignee: Shandong Sinochip Semiconductors Co Ltd
Current assignee: Shandong Sinochip Semiconductors Co Ltd
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2019-11-19

Abstract

本发明公开一种NAND Flash的操作检测方法，本方法首先根据操作类型、NAND Flash所处的温度、磨损次数确定每种操作对应的最大耗时，然后根据操作类型确定每种操作对应的检测间隔时间，从而确定每种操作在一段时间内对应的最大检测次数，最后每隔检测间隔时间时间检查NAND Flash的状态，判断操作是否完成，并对检查次数做加一操作，当检测次数大于最大检测次数时则返回错误状态或者根据配置进行错误处理。本发明能够减少操作时多余的等待时间，提高NAND操作的整体效率。

Description

一种NAND Flash的操作检测方法

技术领域

本发明涉及一种NAND Flash的操作检测方法，属于存储器技术领域。

背景技术

NAND Flash是一种非易失性随机访问存储介质，广泛应用于SSD、U盘、闪存阵列等固态存储领域。NAND Flash的基本操作包括读取、写入和擦除，每种操作都需要消耗一定的内部时间，操作的结束标志为R/B信号线为高电平或者check status为ready。传统的操作检测方式是一直对读取、写入、擦写操作进行检测，根据结束标志判断操作是否完成。由于NAND Flash的读取、写入和擦除的耗时T_read<T_write<T_erase，另外对于不同的block和page，在不同的温度和PE情况下，T_read、T_write和T_erase的时间也不完全相同，因此传统的操作检查方式会造成较长的等待时间，影响NAND Flash操作的整体性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种NAND Flash的操作检测方法，减少操作时多余的等待时间，提高NAND操作的整体效率。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种NAND Flash的操作检测方法，包括以下步骤：S01)、根据操作类型、NAND Flash所处的温度、磨损次数确定每种操作对应的最大耗时T_MAX；S02)、根据操作类型确定每种操作对应的检测间隔时间T_check；S03)、根据最大耗时、检测间隔时间确定每种操作在一段时间内对应的最大检测次数N，S04)、初始化检查次数N，令N＝0，每隔T_check时间检测NAND Flash的状态，判断操作是否完成，并在每次检测时对检查次数N做加一操作，若操作已经完成则返回命令结束以及完成时的状态；若没有结束则按照检测间隔时间继续检测，当N大于N_MAXN时，则返回错误状态或者根据配置进行错误处理。

进一步的，读取操作在一段时间内对应的最大检测次数N_read＝T_MAX-read/T_r-check，T_MAX-read是读取操作的最大耗时，T_r-check是读取操作的检测间隔时间，读取操作不区分温度和磨损次数情况，只记录一个最大耗时值即可。

进一步的，写入操作在一段时间内对应的最大检测次数N_write＝T_{MAX-pe-temp(write)}/T_pe-check，T_{MAX-pe-temp(write)}是写入操作的最大耗时，T_pe-check是写入操作的检测间隔时间，写入操作根据温度和磨损次数分区间统计最大耗时，磨损次数的记录区间为1000次PE，温度统计从40℃开始，40℃以下记录一次，然后每升高10℃为一次记录区间；需要记录内容为：PE在某个区间时，需要进行温度变换，统计每个温度区间的T_MAX。

进一步的，擦除操作在一段时间内对应的最大检测次数N_erase＝T_{MAX-pe-temp(erase)}/T_pe-check，T_{MAX-pe-temp(erase)}是擦除操作的最大耗时，T_pe-check是擦除操作的检测间隔时间，擦除操作根据温度和磨损次数分区间统计最大耗时，磨损次数的记录区间为1000次PE，温度统计从40℃开始，40℃以下记录一次，然后每升高10℃为一次记录区间；需要记录内容为：PE在某个区间时，需要进行温度变换，统计每个温度区间的T_MAX。

进一步的，读取操作在读取命令发送完成后进行检查次数的初始化，写入操作在数据传输结束后进行检测次数的初始化，擦除操作在擦除确认命令发送完成后进行检测次数的初始化。

进一步的，操作的结束标志为R/B信号线为高电平或者检测状态为ready。

本发明的有益效果：本方法充分考虑了NAND Flash所处的温度、磨损次数(PEcycles)、NAND操作类型(Read/Write/Erase)等因素的影响，通过动态调整NAND状态查询的时间间隔，减少了多余的等待时间，提升了NAND操作的整体效率。

附图说明

图1为读取操作检测流程图；

图2为写入操作检测流程图；

图3为擦除操作检测流程图。

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说明。

实施例

本实施例公开一种NAND Flash的读取操作检测方法，如图1所示，包括以下步骤：

S11)、在读取确认命令发送完成后，进行检测次数N的初始化，令N＝0；

S12)、由于读取操作的最大耗时很短，即T_MAX(read)时间很短，为了减少T_MAX统计数量，以及减少不必要的开销，Read操作受温度和PE情况影响较小，只记录一个T_MAX即可。即读取操作的最大耗时T_MAX-read是一个固定值，读取操作的检测间隔时间T_r-check也是一个根据读取操作设定的固定值，因此读取操作在一段时间内对应的检测次数N_read＝T_MAX-read/T_r-check是一个固定值，在本步骤中，直接使用固定值N_read；

S13)、判断检测次数N是否小于步骤S12的N_read，如果是则执行步骤S14，如果不是则执行步骤S17；

S14)、在T_r-check时间间隔后检查NAND Flash状态，如果状态为busy则执行步骤S15，如果状态为ready或者错误状态，说明操作结束，则执行步骤S16；

S15)、将N次数加一，然后执行步骤S13；

S16)、返回当前读取到的状态给上层应用，然后整个过程结束；

S17)、此时达到最大检查次数，仍然没有检测到完成或者错误状态，进入超时处理，判断是否设置有超时错误处理，如有有则执行步骤S18，如果没有则执行步骤S19；

S18)、执行重新读取或者新增坏块标记的超时错误处理过程，然后整个过程结束；

S19)、返回超时状态给上层应用，然后整个过程结束。

实施例2

本实施例公开一种NAND Flash的写入操作检测方法，如图2所示，包括以下步骤：

S21)、在数据全部发送完毕后，进行检测次数N的初始化，令N＝0；

S22)、根据NAND操作地址当前所处的PE(磨损次数)状态以及当前温度情况确定最大检查次数N_write，N_write＝T_{MAX-pe-temp(write)}/T_pe-check，T_{MAX-pe-temp(write)}是写入操作的最大耗时，T_pe-check是写入操作的检测间隔时间。T_{MAX-pe-temp(write)}的具体确认方法是：磨损次数的记录区间为1000次PE，温度统计从40℃开始，40℃以下记录一次，然后每升高10℃为一次记录区间；需要记录内容为：PE在某个区间时，需要进行温度变换，统计每个温度区间的T_MAX。

S23)、判断检测次数N是否小于步骤S12的N_write，如果是则执行步骤S14，如果不是则执行步骤S17；

S24)、在T_pe-check时间间隔后检查NAND Flash状态，如果状态为busy则执行步骤S15，如果状态为ready或者错误状态，说明操作结束，则执行步骤S16；

S25)、将N次数加一，然后执行步骤S13；

S26)、返回当前写入的状态给上层应用，然后整个过程结束；

S27)、此时达到最大检查次数，仍然没有检测到完成或者错误状态，进入超时处理，判断是否设置有超时错误处理，如有有则执行步骤S18，如果没有则执行步骤S19；

S28)、执行新增坏块标记并进行数据恢复或者自定义的超时错误处理过程，然后整个过程结束；

S29)、返回超时状态给上层应用，然后整个过程结束。

实施例3

本实施例公开一种擦除操作的检测方法，如图3所示，包括以下步骤：

S31)、在擦除确认命令发送完成后，进行检测次数N的初始化，令N＝0；

S32)、根据NAND操作地址当前所处的PE(磨损次数)状态以及当前温度情况确定最大检查次数N_erase，N_erase＝T_{MAX-pe-temp(erase)}/T_pe-check，T_{MAX-pe-temp(erase)}是擦除操作的最大耗时，T_pe-check是擦除操作的检测间隔时间。T_{MAX-pe-temp(erase)}的具体确认方法是：磨损次数的记录区间为1000次PE，温度统计从40℃开始，40℃以下记录一次，然后每升高10℃为一次记录区间；需要记录内容为：PE在某个区间时，需要进行温度变换，统计每个温度区间的T_MAX。

S33)、判断检测次数N是否小于步骤S12的N_erase，如果是则执行步骤S14，如果不是则执行步骤S17；

S34)、在T_pe-check时间间隔后检查NAND Flash状态，如果状态为busy则执行步骤S15，如果状态为ready或者错误状态，说明操作结束，则执行步骤S16；

S35)、将N次数加一，然后执行步骤S13；

S36)、返回当前擦除的状态给上层应用，然后整个过程结束；

S37)、此时达到最大检查次数，仍然没有检测到完成或者错误状态，进入超时处理，判断是否设置有超时错误处理，如有有则执行步骤S18，如果没有则执行步骤S19；

S38)、执行新增坏块标记等超时错误处理过程，然后整个过程结束；

S39)、返回超时状态给上层应用，然后整个过程结束。

在上述三个实施例的操作是否结束的判断中也可以以R/B信号线是否为高电平为标准进行判断。

本方法充分考虑了NAND Flash所处的温度、磨损次数(PE cycles)、NAND操作类型(Read/Write/Erase)等因素的影响，通过动态调整NAND状态查询的时间间隔，减少了多余的等待时间，提升了NAND操作的整体效率。

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

1.一种NAND Flash的操作检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S01)、根据操作类型、NAND Flash所处的温度、磨损次数确定每种操作对应的最大耗时T_MAX；S02)、根据操作类型确定每种操作对应的检测间隔时间T_check；S03)、根据最大耗时、检测间隔时间确定每种操作在一段时间内对应的最大检测次数N_MAX，S04)、初始化检查次数N，令N＝0，每隔T_check时间检测NAND Flash的状态，判断操作是否完成，并在每次检测时对检查次数N做加一操作，若操作已经完成则返回命令结束以及完成时的状态；若没有结束则按照检测间隔时间继续检测，当N大于N_MAXN时，则返回错误状态或者根据配置进行错误处理。

2.根据权利要求1所述的NAND Flash的操作检测方法，其特征在于：读取操作在一段时间内对应的最大检测次数N_read＝T_MAX-read/T_r-check，T_MAX-read是读取操作的最大耗时，T_r-check是读取操作的检测间隔时间，读取操作受温度和磨损次数情况影响较小，只记录一个最大耗时值即可。

3.根据权利要求1所述的NAND Flash的操作检测方法，其特征在于：写入操作在一段时间内对应的最大检测次数N_{write-pe-temp}＝T_{MAX-pe-temp(write)}/T_pe-check，T_{MAX-pe-temp(write)}是写入操作的最大耗时，T_pe-check是写入操作的检测间隔时间，写入操作根据温度和磨损次数分区间统计最大耗时，磨损次数的记录区间为1000次PE，温度统计从40℃开始，40℃以下记录一次，然后每升高10℃为一次记录区间,需要记录内容为：PE在某个区间时，需要进行温度变换，统计每个温度区间的T_MAX。

4.根据权利要求1所述的NAND Flash的操作检测方法，其特征在于：擦除操作在一段时间内对应的最大检测次数N_{erase-pe-temp}＝T_{MAX-pe-temp(erase)}/T_pe-check，T_{MAX-pe-temp(erase)}是擦除操作的最大耗时，T_pe-check是擦除操作的检测间隔时间，擦除操作根据温度和磨损次数分区间统计最大耗时，磨损次数的记录区间为1000次PE，温度统计从40℃开始，40℃以下记录一次，然后每升高10℃为一次记录区间,需要记录内容为：PE在某个区间时，需要进行温度变换，统计每个温度区间的T_MAX。

5.根据权利要求1所述的NAND Flash的操作检测方法，其特征在于：读取操作在读取命令发送完成后进行检查次数的初始化，写入操作在数据传输结束后进行检测次数的初始化，擦除操作在擦除确认命令发送完成后进行检测次数的初始化。

6.根据权利要求1所述的NAND Flash的操作检测方法，其特征在于：操作的结束标志为R/B信号线为高电平或者检测状态为ready。