CN111581010A

CN111581010A - 一种读操作处理方法、装置、设备及可读存储介质

Info

Publication number: CN111581010A
Application number: CN202010365313.2A
Authority: CN
Inventors: 孙虎威
Original assignee: Jiangsu Xinsheng Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Xinsheng Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2040-04-30
Also published as: CN111581010B

Abstract

本申请公开了一种读操作处理方法、装置、设备及可读存储介质。本申请公开的方法包括：若读操作失败，则利用一级表进行重读操作；其中，一级表包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，N小于read retry表包括的所有档位信息的个数。本申请利用一级表进行重读操作可以提高重读操作的成功率，从而提升固态硬盘的读性能，还可以降低遍历时间，提高重读操作的效率。本申请公开的一种读操作处理装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

Description

一种读操作处理方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及数据存储技术领域，特别涉及一种读操作处理方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

目前，固态硬盘一般基于Nand flash颗粒进行数据的读取。若数据读取失败，那么可利用read retry表尝试重读。read retry表可以提供用于读取数据的参考电压，这些参考电压涵盖data retention数据保持能力、read disturb读干扰、open block未写满的块等场景。

在现有技术中，若数据读取失败，需要对read retry表中的全部表项进行遍历，并就重读结果和擦写次数(program/erase cycle)等情况实时对全部表项进行排序。但readretry表中的全部表项并非都能使得重读操作成功，也就是read retry表中的有些表项实际上不起作用，因此遍历read retry表中的全部表项会影响固态硬盘的性能。且readretry表中的表项可能较多，重读操作的效率也会比较慢。

因此，如何提高重读操作的效率和固态硬盘读性能，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种读操作处理方法、装置、设备及可读存储介质，以提高重读操作的效率和固态硬盘读性能。其具体方案如下：

第一方面，本申请提供了一种读操作处理方法，包括：

若读操作失败，则利用一级表进行重读操作；

其中，所述一级表包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，N小于所述read retry表包括的所有档位信息的个数。

优选地，所述利用一级表进行重读操作，包括：

判断当前重读成功总次数是否小于预设阈值；

若是，则利用当前一级表进行重读操作；

若否，则更新当前一级表，并利用更新后的一级表进行重读操作。

优选地，所述更新当前一级表，包括：

将所述read retry表包括的所有档位信息按照重读成功次数进行降序排列；

将前N个档位信息更新至所述一级表。

优选地，所述更新当前一级表，包括：

将所述read retry表包括的所有档位信息按照重读成功次数进行升序排列；

将后N个档位信息更新至所述一级表。

优选地，还包括：

若利用更新后的一级表进行重读操作失败，或利用当前一级表进行重读操作失败，则利用所述read retry表进行重读操作。

优选地，还包括：

若重读操作成功，则在当前重读成功总次数不小于所述预设阈值时，将所述readretry表和所述一级表包括的各个档位信息分别对应的重读成功次数清零，更新当前重读成功总次数为1，并更新本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数，返回读成功消息。

优选地，还包括：

若重读操作成功，则在当前重读成功总次数小于所述预设阈值时，更新当前重读成功总次数和本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数，返回读成功消息。

优选地，还包括：

若利用所述read retry表进行重读操作失败，则返回读失败消息。

优选地，所述利用所述read retry表进行重读操作，包括：

利用所述read retry表中的其他档位信息顺序进行重读操作，所述其他档位信息为所述read retry表中以重读成功次数降序排列的第N个档位信息后的档位信息。

第二方面，本申请提供了一种读操作处理装置，包括：

重读操作模块，用于若读操作失败，则利用一级表进行重读操作；

第三方面，本申请提供了一种读操作处理设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的读操作处理方法。

第四方面，本申请提供了一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的读操作处理方法。

通过以上方案可知，本申请提供了一种读操作处理方法，包括：若读操作失败，则利用一级表进行重读操作；其中，所述一级表包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，N小于所述read retry表包括的所有档位信息的个数。

可见，若读操作失败，则利用一级表进行重读操作。由于一级表包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，因此利用一级表进行重读操作可以提高重读操作的成功率，从而提升固态硬盘的读性能。其中，档位信息对应的重读成功次数越多，表明该档位信息用于重读操作的成功概率越大。并且N小于read retry表包括的所有档位信息的个数，因此利用一级表进行重读操作，可以降低遍历时间，提高重读操作的效率。

相应地，本申请提供的一种读操作处理装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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为本申请公开的一种读操作处理方法流程图；

图2为本申请公开的另一种读操作处理方法流程图；

图3为本申请公开的一种一级表更新示意图；

图4为本申请公开的一种读操作处理设备示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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。

目前，遍历read retry表中的全部表项尝试重读会影响固态硬盘的性能和重读操作的效率。为此，本申请提供了一种读操作处理方案，能够提高重读操作的效率和固态硬盘读性能。

下面对本申请实施例提供的第一种读操作处理方法进行介绍，本申请实施例公开的一种读操作处理方法，包括：若读操作失败，则利用一级表进行重读操作；其中，一级表包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，N小于readretry表包括的所有档位信息的个数。

需要说明的是，一级表(即下文所述的read retry一级表)包括的档位信息是readretry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，N小于read retry表包括的所有档位信息的个数。档位信息对应的重读成功次数越多，表明该档位信息用于重读操作的成功概率越大。

read retry表包括全部档位信息，一级表包括的档位信息是read retry表的一部分，因此一级表是read retry表的子集。

在一种具体实施方式中，所述利用一级表进行重读操作，包括：按照重读成功次数的大小用一级表中的档位信息进行重读操作，也就是先用一级表中的具有较高重读成功次数的档位信息进行重读操作，从而提高重读成功率。

可见，本实施例在若读操作失败，则利用一级表进行重读操作。由于一级表包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，因此利用一级表进行重读操作可以提高重读操作的成功率，从而提升固态硬盘的读性能。其中，档位信息对应的重读成功次数越多，表明该档位信息用于重读操作的成功概率越大。并且N小于readretry表包括的所有档位信息的个数，因此利用一级表进行重读操作，可以降低遍历时间，提高重读操作的效率。

下面对本申请实施例提供的第二种读操作处理方法进行介绍，参见图1所示，本申请实施例公开了一种读操作处理方法，包括：

S101、若读操作失败，则判断当前重读成功总次数是否小于预设阈值；若是，则执行S102；若否，则执行S103；

S102、利用当前一级表进行重读操作；

S103、更新当前一级表，并利用更新后的一级表进行重读操作；

其中，一级表(即下文所述的read retry一级表)包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，N小于read retry表包括的所有档位信息的个数。档位信息对应的重读成功次数越多，表明该档位信息用于重读操作的成功概率越大。因此利用当前一级表或更新后的一级表进行重读操作可以提高重读操作的成功率，从而提升固态硬盘的读性能。又由于N小于read retry表包括的所有档位信息的个数，因此利用当前一级表或更新后的一级表进行重读操作，可以降低遍历时间，提高重读操作的效率。

在一种具体实施方式中，更新当前一级表，包括：将read retry表包括的所有档位信息按照重读成功次数进行降序排列；将前N个档位信息更新至一级表。

在一种具体实施方式中，更新当前一级表，包括：将read retry表包括的所有档位信息按照重读成功次数进行升序排列；将后N个档位信息更新至一级表。

需要说明的是，按照重读成功次数升序或降序排列read retry表包括的所有档位信息，并不是必须进行常规意义上的降序或升序排列，而是为了便于理解才这样描述。实际上，可以通过多种手段获取前N个档位信息，如；遍历比较等。具体的，N优选取值为3。当然，N还可以取其他数值，如：1、2、4、5、6等。

并且，更新当前一级表的实质是：删除当前一级表包括的所有档位信息，将readretry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息添加至当前一级表。当然，若当前一级表包括的所有档位信息与前N个档位信息存在重复，则可以在删除时进行保留，以避免数据重复读写。

在一种具体实施方式中，还包括：若利用一级表进行重读操作失败，则利用readretry表进行重读操作。其中，利用一级表进行重读操作失败为：利用更新后的一级表进行重读操作失败，或利用当前一级表进行重读操作失败两种情况。因此若利用更新后的一级表进行重读操作失败，或利用当前一级表进行重读操作失败，则利用read retry表进行重读操作。

在一种具体实施方式中，还包括：若重读操作成功，则在当前重读成功总次数不小于所述预设阈值时，将所述read retry表和所述一级表包括的各个档位信息分别对应的重读成功次数清零，更新当前重读成功总次数为1，并更新本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数(即置1)，返回读成功消息。

在一种具体实施方式中，还包括：若重读操作成功，则在当前重读成功总次数小于所述预设阈值时，更新当前重读成功总次数(即加1)和本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数(即加1)，返回读成功消息。

其中，重读操作成功包括：利用一级表进行重读操作成功和利用read retry表进行重读操作成功。其中，利用一级表进行重读操作成功为：利用更新后的一级表进行重读操作成功或利用当前一级表进行重读操作成功。

需要说明的是，若重读操作成功，则需要将重读成功总次数加一，但为了避免重读成功总次数加一后大于预设阈值，因此在重读操作成功后，首先判断未加一的重读成功总次数是否小于预设阈值；若是，则表明重读成功总次数加一后不会大于预设阈值，因此直接更新当前重读成功总次数(也就是将重读成功总次数加一)和本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数，并返回读成功消息。预设阈值可设定为100、1000、10000等符合实际应用场景的数值。

需要说明的是，当前重读成功总次数与预设阈值的比较设置在两个位置：

第一个位置：重读操作执行之前，用于判断是否需要更新一级表。

第二个位置：重读操作成功之后，用于判断是直接更新成功次数还是清空后再更新。

在这两个位置处可以同时设置当前重读成功总次数与预设阈值的比较，也可以择一设置，同时设置是较为优选的一种实施方式。

其中，一级表和read retry表中记录的每个档位信息都对应有重读成功次数。若某一档位信息用于重读操作时成功，则该档位信息对应的重读成功次数加一，同时重读成功总次数也加一。因此在重读操作成功且当前重读成功总次数小于预设阈值的情况下，更新本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数也就是将本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数加一。

在一种具体实施方式中，还包括：若利用read retry表进行重读操作失败，则返回读失败消息。

在一种具体实施方式中，所述利用所述read retry表进行重读操作，包括：利用所述read retry表中的其他档位信息顺序进行重读操作，所述其他档位信息为所述readretry表中以重读成功次数降序排列的第N个档位信息后的档位信息。也就是先用具有较高重读成功次数的档位信息进行重读操作，从而提高重读成功率。

下面对本申请实施例提供的另一种读操作处理方法进行介绍，下文描述的另一种读操作处理方法与上文描述的一种读操作处理方法可以相互参照。

请参见图2，图2为本实施例提供的另一种读操作处理方法流程图。具体的，xLC模式(x是指一种统称)：包括SLC(Single Layer Cell)、MLC(Multi-Level Cell)、TLC(Trinary-Level Cell)和QLC(Quad Level Cell)这四种模式。不同模式下，相同的物理单元其实际可存储的数据容量有差异。不同模式对应的read retry表包括的档位信息也有差异。因此可以认为不同模式下，使用的read retry表不同。

在图2中，RRcnt表示当前重读成功总次数。

ECC(Error Correcting Code，错误纠正技术)指的是：Nand flash主控通过一系列算法将从flash中获取的数据进行纠错的行为。图2中指重读操作的纠错。Nand flash是基于场效应管原理进行数据存储的器件，该器件的存储单元会受到温度或操作损耗等因素的影响。为了保证不同使用环境或条件下的可靠性，Nand flash厂家会结合不同的环境或场景下经过大量的验证或实验，为不同环境或场景提供read retry表。由于厂家或颗粒不同，需要覆盖的场景或条件也有差异，因此不同厂家提供的read retry表中的档位信息不尽相同，较多的有近100档之多。因此如果出现大量的初次读操作失败，那么需要利用readretry表进行重读操作。假如能纠错成功的档位信息恰好在read retry表的后面，那么按序遍历就会是一种浪费和消耗。

为此，本实施例将read retry表(即图3中的read retry二级表)中的每个档位信息对应的重读成功次数降序排列，从中挑选出前3个档位信息，将这3个档位信息添加至read retry一级表中。read retry一级表和read retry二级表具体可参见图3。在图3中，Level 0～Level N指各个档位信息，每个档位信息对应的纠正次数即用该档位信息进行重读操作的重读成功次数。read retry一级表是read retry二级表的子集。

需要说明的是，read retry二级表中的各个档位信息的排列顺序是固定的，这样可以避免档位信息排列带来的资源消耗。想要确定read retry二级表中纠正次数排在前3的档位信息，将各个档位信息的纠正次数逐一比较即可。

在本实施例中，当下发读操作命令后，主控会判断当前使用的模式。模式不同，后续进入重读流程时使用的read retry表(即read retry二级表)不同。然后进行初次读操作，如果初次读失败，则触发重读机制(read retry)，那么执行图2所示的流程。

需要说明的是，本实施例适用于SLC、MLC、TLC、QLC等模模式。按照纠错成功率来对read retry一级表进行刷新，不用监控温度变化以及磨损程度等因素影响，实现上比较简单。并且，一级表只使用三档纠错能力最强的档位信息，能大概率覆盖当前场景的纠错情况，其刷新机制上相比全量排序更加简单快速。即使一级表纠错失败，引入时延较小，触发概率也较低。在实际使用中，固态硬盘在温度缓慢变化下的逐渐磨损或是长期存放场景下，本发明效果会更好。

可见，本实施例在重读操作中需要遍历的档位信息较少，可以避免全量档位信息的刷新和排序，节约了计算机资源。优先尝试纠错成功频率最高的三个档位信息来进行重读操作，重读操作的效率和固态硬盘的读性能得到了提升。

下面对本申请实施例提供的一种读操作处理装置进行介绍，下文描述的一种读操作处理装置与上文描述的一种读操作处理方法可以相互参照。

本申请实施例公开了一种读操作处理装置，包括：

其中，一级表包括的档位信息是read retry表中以重读成功次数降序排列的前N个档位信息，N小于read retry表包括的所有档位信息的个数。

在一种具体实施方式中，所述重读操作模块包括：

判断单元，用于判断当前重读成功总次数是否小于预设阈值；

第一重读操作单元，用于若当前重读成功总次数小于预设阈值，则利用当前一级表进行重读操作；

第二重读操作单元，用于若当前重读成功总次数不小于预设阈值，则更新当前一级表，并利用更新后的一级表进行重读操作。

在一种具体实施方式中，第二重读操作单元具体用于：

将read retry表包括的所有档位信息按照重读成功次数进行降序排列；将前N个档位信息更新至一级表。

在一种具体实施方式中，第二重读操作单元具体用于：

将read retry表包括的所有档位信息按照重读成功次数进行升序排列；将后N个档位信息更新至一级表。

在一种具体实施方式中，还包括：

二次重读模块，用于若利用更新后的一级表进行重读操作失败，或利用当前一级表进行重读操作失败，则利用read retry表进行重读操作。

在一种具体实施方式中，还包括：

第一更新模块，用于若重读操作成功，则在当前重读成功总次数不小于预设阈值时，将read retry表和一级表包括的各个档位信息分别对应的重读成功次数清零，更新当前重读成功总次数为1，并更新本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数，返回读成功消息。

在一种具体实施方式中，还包括：

第二更新模块，用于若重读操作成功，则在当前重读成功总次数小于预设阈值时，更新当前重读成功总次数和本次重读操作所用的档位信息对应的重读成功次数，返回读成功消息。

在一种具体实施方式中，还包括：

返回模块，用于若利用read retry表进行重读操作失败，则返回读失败消息。

在一种具体实施方式中，所述二次重读模块具体用于：

其中，关于本实施例中各个模块、单元更加具体的工作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。

可见，本实施例提供了一种读操作处理装置，该装置利用当前一级表或更新后的一级表进行重读操作可以提高重读操作的成功率，从而提升固态硬盘的读性能，还可以降低遍历时间，提高重读操作的效率。本申请公开的一种读操作处理装置、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

下面对本申请实施例提供的一种读操作处理设备进行介绍，下文描述的一种读操作处理设备与上文描述的一种读操作处理方法及装置可以相互参照。

参见图4所示，本申请实施例公开了一种读操作处理设备，包括：

存储器401，用于保存计算机程序；

处理器402，用于执行所述计算机程序，以实现上述任意实施例公开的方法。

下面对本申请实施例提供的一种可读存储介质进行介绍，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种读操作处理方法、装置及设备可以相互参照。

一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例公开的读操作处理方法。关于该方法的具体步骤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。

本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

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。

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)、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可读存储介质中。

本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims

1.一种读操作处理方法，其特征在于，包括：

若读操作失败，则利用一级表进行重读操作；

2.根据权利要求1所述的读操作处理方法，其特征在于，所述利用一级表进行重读操作，包括：

判断当前重读成功总次数是否小于预设阈值；

若是，则利用当前一级表进行重读操作；

3.根据权利要求2所述的读操作处理方法，其特征在于，所述更新当前一级表，包括：

将前N个档位信息更新至所述一级表。

4.根据权利要求2所述的读操作处理方法，其特征在于，所述更新当前一级表，包括：

将后N个档位信息更新至所述一级表。

5.根据权利要求2所述的读操作处理方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求2或5所述的读操作处理方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求2或5所述的读操作处理方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求5所述的读操作处理方法，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求5所述的读操作处理方法，其特征在于，所述利用所述read retry表进行重读操作，包括：

10.一种读操作处理装置，其特征在于，包括：

11.一种读操作处理设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1至9任一项所述的读操作处理方法。

12.一种可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，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9任一项所述的读操作处理方法。