CN112151101A - 一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法 - Google Patents

一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112151101A
CN112151101A CN202010987450.XA CN202010987450A CN112151101A CN 112151101 A CN112151101 A CN 112151101A CN 202010987450 A CN202010987450 A CN 202010987450A CN 112151101 A CN112151101 A CN 112151101A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bec
scanning
reading
max
parameters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010987450.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112151101B (zh
Inventor
刘凯
曹成
王璞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Sinochip Semiconductors Co Ltd
Original Assignee
Shandong Sinochip Semiconductors Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Sinochip Semiconductors Co Ltd filed Critical Shandong Sinochip Semiconductors Co Ltd
Priority to CN202010987450.XA priority Critical patent/CN112151101B/zh
Publication of CN112151101A publication Critical patent/CN112151101A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112151101B publication Critical patent/CN112151101B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/26—Sensing or reading circuits; Data output circuits
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/08—Address circuits; Decoders; Word-line control circuits

Landscapes

  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

本发明公开一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，使用阈值梯度下降方法对NAND Flash进行扫描，执行扫描时不需要了解Block内存储的数据内容，并且不受NAND Flash的磨损状况限制，根据用户输入的阈值快速准确的找到NAND Flash的最优读参数，扫描过程不需要用户参与，扫描的基准数据长度可以灵活配置。本方法在NAND Flash shift read基础上通过对NAND Flash错误数的扫描获取当前状态下NAND Flash的最优读取参数，从而进一步提升NAND Flash保存数据的稳定性。

Description

一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法
技术领域
本发明涉及一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，属于存储技术领域。
背景技术
NAND Flash作为数据存储介质广泛应用于固态存储设备中。然而，NAND Flash的物理结构和材料特性决定了其保存数据存在天然的风险。NAND Flash保存的数据随着NANDFlash的磨损、读次数的升高和保存时间的增加会出现数据位翻转的情况，从而导致数据读取出错。所以，使用NAND Flash作为存储介质的设备中都会针对NAND Flash增加ECC校验，目前主要的ECC编码为BCH和LDPC。虽然ECC可以从一定程度上增强数据的稳定性，但是为了进一步提高数据的稳定性，我们需要一些方法对NAND Flash读取进行优化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，在NAND Flash shift read基础上通过对NAND Flash错误数的扫描获取当前状态下NANDFlash的最优读取参数，从而进一步提升NAND Flash保存数据的稳定性。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，包括以下步骤：
S01）、获取整个block的最大错误位数量BECmax，以整个Block的BECmax作为基础参考值BECcmp；
S02）、设定下降幅度BECdec和扫描阈值BECthr，判断BECcmp– BECdec与BECthr的关系，如果BECcmp– BECdec＞BECthr，则将BECcmp– BECdec作为参考阈值，如果小于则以BECthr作为参考阈值；
S03）、以步骤S02确定的参考阈值进行block最优读参数扫描，记录本次扫描整个block的BEC‘ max；
S04）、判断BEC‘ max与BECthr的关系，如果BEC‘ max小于BECthr，则将扫描结果进行记录并退出；如果大于则将本次扫描的BEC‘ max作为下次梯度下降的基础参考值BECcmp，执行步骤S02至S04。
进一步的，步骤S03进行block最优读参数扫描的过程为：
S31）、判断是否已经执行过扫描过程，如果是则选用上次扫描记录的读参数作为本次扫描的基础，如果不是则使用默认值0作为本次扫描的读参数基础；
S32）、将扫描设置在block的开始位置，即WL等于0，page等于Lower Page处，然后开始扫描；
S33）、判断WL是否达到当前block的WL最大值，如果是则使用之前扫描得到的读参数读取当前block，记录BECmax和读参数，然后结束扫描；如果不是则进入步骤S34；
S34）、判断page是否到达Upper Page，如果是，则切换到下一个WL进行步骤S33；如果不是，则根据当前Page选择读参数P的顺序，进入步骤S35；
S35）、判断当前读参数P是否是当前Page对应的最后一个读参数，如果是则切换到下一个Page执行步骤S34；如果不是则进入步骤S36；
S36）、根据预设的offset值，判断shift read的offset是否达到最后一个offset，如果是则切换到当前Page的下一个读参数，执行S35；如果不是则执行S37；
S37）、选取offset然后与当前读参数P相加组成新的shift read读参数，然后执行S38；
S38）、使用S37得到的读参数读取当前Page，得到当前Page的BECmax，执行S39；
S39）、判断BECmax是否小于BECcmp，如果不是则选择下一个offset然后执行S36；如果是则记录Nok加1，然后执行S10；
S310）、判断Nok是否等于3，即是否有3次shift read使BECmax小于BECcmp，如果不是则选择下一个offset然后执行S36；如果是则找出3次BECmax最小那次对应的offset，然后执行S311;
S311）、将原Px对应的原值与S310得到的offset相加，得到一个新值并记录下来，然后切换到当前page的下一个读参数，执行S35。
进一步的，对于232编码TLC NANDFlash，每个WL包含3个page，分别是LP、MP、UP，其中LP对应的读参数为P0、P4，MP对应的读参数为P1、P3、P5，UP对应的读参数为P2、P6。
进一步的，block扫描从WL0开始，每个WL内部的读取顺序为LP、MP、UP，每个Page内部的读参数顺序为先大后小。
进一步的，每次shift read间隔为2，shift read顺序如下：
0、-2、2、-4、4、-6、6、-8、8、-10、10、-12、12、……、-62、62、-64、64。
进一步的，扫描得到的最优读参数保存到表格文件中。
进一步的，步骤S01中，通过normal read获取整个block的最大错误位数量BECmax。
本发明的有益效果：本专利使用阈值梯度下降方法对NAND Flash进行扫描，执行扫描时不需要了解Block内存储的数据内容，并且不受NAND Flash的磨损状况限制，根据用户输入的阈值快速准确的找到NAND Flash的最优读参数，扫描过程不需要用户参与，扫描的基准数据长度可以灵活配置。
附图说明
图1为实施例1所述方法的流程图；
图2为block最优读参数扫描流程图。
具体实施方式
本实施例公开一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，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1
NAND Flash的读取命令分为两种：normal read和shift read，本实施例使用shiftread的方式对NAND Flash进行读取。3D TLC作为目前主流的NAND Flash被广泛应用，本发明以2-3-2编码的3D TLC NAND Flash为例进行方法说明。扫描过程中保存的读电压参数使用表格形式进行保存。
根据NAND Flash cell的健康状态和数据保存的情况，数据内容读取时会出现位翻转，使用shift read改变输入参数能够从一定程度上缓解位翻转现象，从而降低读取的数据出现位错误的数量。
如图1所示，本实施例所述方法包括以下步骤：
S01）、使用normal read方式获取整个block的最大错误位数量BECmax，并以整个Block的BECmax作为基础参考值BECcmp，目的是得到当前Block未经扫描的原始错误数；
S02）、设定下降幅度BECdec和扫描阈值BECthr，判断BECcmp– BECdec与BECthr的关系，如果BECcmp– BECdec＞BECthr，则将BECcmp– BECdec作为参考阈值，如果小于则以BECthr作为参考阈值；
S03）、以步骤S02确定的参考阈值进行block最优读参数扫描，记录本次扫描整个block的BEC‘ max；
S04）、判断BEC‘ max与BECthr的关系，如果BEC‘ max小于BECthr，则将扫描结果进行记录并退出；如果大于则将本次扫描的BEC‘ max作为下次梯度下降的基础参考值BECcmp，执行步骤S02至S04。
如图2所示，步骤S03进行block最优读参数扫描的过程为：
S31）、判断是否已经执行过扫描过程，如果是则选用上次扫描记录的读参数作为本次扫描的基础，如果不是则使用默认值0作为本次扫描的读参数基础；
S32）、将扫描设置在block的开始位置，即WL等于0，page等于Lower Page处，然后开始扫描；
S33）、判断WL是否达到当前block的WL最大值，如果是则使用之前扫描得到的读参数读取当前block，记录BECmax和读参数，然后结束扫描；如果不是则进入步骤S34；
S34）、判断page是否到达Upper Page，如果是，则切换到下一个WL进行步骤S33；如果不是，则根据当前Page选择读参数P的顺序，进入步骤S35；
S35）、判断当前读参数P是否是当前Page对应的最后一个读参数，如果是则切换到下一个Page执行步骤S34；如果不是则进入步骤S36；
S36）、根据预设的offset值，判断shift read的offset是否达到最后一个offset，如果是则切换到当前Page的下一个读参数，执行S35；如果不是则执行S37；
S37）、选取offset然后与当前读参数P相加组成新的shift read读参数，然后执行S38；
S38）、使用S37得到的读参数读取当前Page，得到当前Page的BECmax，执行S39；
S39）、判断BECmax是否小于BECcmp，如果不是则选择下一个offset然后执行S36；如果是则记录Nok加1，然后执行S10；
S310）、判断Nok是否等于3，即是否有3次shift read使BECmax小于BECcmp，如果不是则选择下一个offset然后执行S36；如果是则找出3次BECmax最小那次对应的offset，然后执行S311;
S311）、将原Px对应的原值与S310得到的offset相加，得到一个新值并记录下来，然后切换到当前page的下一个读参数，执行S35。
对于232编码TLC NANDFlash，每个WL包含3个page，分别是LP、MP、UP，其中LP对应的读参数为P0、P4，MP对应的读参数为P1、P3、P5，UP对应的读参数为P2、P6。
block扫描从WL0开始，每个WL内部的读取顺序为LP、MP、UP，每个Page内部的读参数顺序为先大后小。即MP先扫描P5，然后P3，最后P1；LP和UP类似。
本实施例中，每次shift read间隔为2，shift read顺序如下：
0、-2、2、-4、4、-6、6、-8、8、-10、10、-12、12、……、-62、62、-64、64。
每次shift read只修改一个参数Px，将获取的BECmax与BECthr做比较，如果BECmax小于BECthr则记录这一次Px满足条件，如果所有shift read中有3次都满足条件，就找到这3次中使BECmax最小的那一次Px，记录下来。
本方案最终得到的读参数保存到表格文件中，也可以保存成其他形式。
本专利描述的方法使用阈值梯度下降方法能够快速准确的对NAND Flash进行扫描，然后获取满足阈值条件的最优读参数。
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 (7)

1.一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S01）、获取整个block的最大错误位数量BECmax，以整个Block的BECmax作为基础参考值BECcmp；
S02）、设定下降幅度BECdec和扫描阈值BECthr，判断BECcmp– BECdec与BECthr的关系，如果BECcmp– BECdec＞BECthr，则将BECcmp– BECdec作为参考阈值，如果小于则以BECthr作为参考阈值；
S03）、以步骤S02确定的参考阈值进行block最优读参数扫描，记录本次扫描整个block的BEC‘ max；
S04）、判断BEC‘ max与BECthr的关系，如果BEC‘ max小于BECthr，则将扫描结果进行记录并退出；如果大于则将本次扫描的BEC‘ max作为下次梯度下降的基础参考值BECcmp，执行步骤S02至S04。
2.根据权利要求1所述的扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，其特征在于：步骤S03进行block最优读参数扫描的过程为：
S31）、判断是否已经执行过扫描过程，如果是则选用上次扫描记录的读参数作为本次扫描的基础，如果不是则使用默认值0作为本次扫描的读参数基础；
S32）、将扫描设置在block的开始位置，即WL等于0，page等于Lower Page处，然后开始扫描；
S33）、判断WL是否达到当前block的WL最大值，如果是则使用之前扫描得到的读参数读取当前block，记录BECmax和读参数，然后结束扫描；如果不是则进入步骤S34；
S34）、判断page是否到达Upper Page，如果是，则切换到下一个WL进行步骤S33；如果不是，则根据当前Page选择读参数P的顺序，进入步骤S35；
S35）、判断当前读参数P是否是当前Page对应的最后一个读参数，如果是则切换到下一个Page执行步骤S34；如果不是则进入步骤S36；
S36）、根据预设的offset值，判断shift read的offset是否达到最后一个offset，如果是则切换到当前Page的下一个读参数，执行S35；如果不是则执行S37；
S37）、选取offset然后与当前读参数P相加组成新的shift read读参数，然后执行S38；
S38）、使用S37得到的读参数读取当前Page，得到当前Page的BECmax，执行S39；
S39）、判断BECmax是否小于BECcmp，如果不是则选择下一个offset然后执行S36；如果是则记录Nok加1，然后执行S10；
S310）、判断Nok是否等于3，即是否有3次shift read使BECmax小于BECcmp，如果不是则选择下一个offset然后执行S36；如果是则找出3次BECmax最小那次对应的offset，然后执行S311;
S311）、将原Px对应的原值与S310得到的offset相加，得到一个新值并记录下来，然后切换到当前page的下一个读参数，执行S35。
3.根据权利要求2所述的扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，其特征在于：对于232编码TLC NANDFlash，每个WL包含3个page，分别是LP、MP、UP，其中LP对应的读参数为P0、P4，MP对应的读参数为P1、P3、P5，UP对应的读参数为P2、P6。
4.根据权利要求2所述的扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，其特征在于：block扫描从WL0开始，每个WL内部的读取顺序为LP、MP、UP，每个Page内部的读参数顺序为先大后小。
5.根据权利要求2所述的扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，其特征在于：每次shift read间隔为2，shift read顺序如下：
0、-2、2、-4、4、-6、6、-8、8、-10、10、-12、12、……、-62、62、-64、64。
6.根据权利要求1所述的扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，其特征在于：扫描得到的最优读参数保存到表格文件中。
7.根据权利要求1所述的扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法，其特征在于：步骤S01中，通过normal read获取整个block的最大错误位数量BECmax。
CN202010987450.XA 2020-09-18 2020-09-18 一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法 Active CN112151101B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010987450.XA CN112151101B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010987450.XA CN112151101B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112151101A true CN112151101A (zh) 2020-12-29
CN112151101B CN112151101B (zh) 2023-03-14

Family

ID=73892359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010987450.XA Active CN112151101B (zh) 2020-09-18 2020-09-18 一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112151101B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190102084A1 (en) * 2017-10-03 2019-04-04 Cnex Labs, Inc. Storage system with read threshold mechanism and method of operation thereof
US10453537B1 (en) * 2018-05-10 2019-10-22 International Business Machines Corporation Techniques for reducing read voltage threshold calibration in non-volatile memory
CN110473588A (zh) * 2019-08-15 2019-11-19 山东华芯半导体有限公司 一种SSD中在线校准NAND Flash读参考电压的方法
CN111078498A (zh) * 2019-12-03 2020-04-28 山东华芯半导体有限公司 一种ssd中数据巡检的方法
US20220027083A1 (en) * 2020-07-27 2022-01-27 Microchip Technology Inc. Regression Neural Network for Identifying Threshold Voltages to be Used in Reads of Flash Memory Devices

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190102084A1 (en) * 2017-10-03 2019-04-04 Cnex Labs, Inc. Storage system with read threshold mechanism and method of operation thereof
US10453537B1 (en) * 2018-05-10 2019-10-22 International Business Machines Corporation Techniques for reducing read voltage threshold calibration in non-volatile memory
CN110473588A (zh) * 2019-08-15 2019-11-19 山东华芯半导体有限公司 一种SSD中在线校准NAND Flash读参考电压的方法
CN111078498A (zh) * 2019-12-03 2020-04-28 山东华芯半导体有限公司 一种ssd中数据巡检的方法
US20220027083A1 (en) * 2020-07-27 2022-01-27 Microchip Technology Inc. Regression Neural Network for Identifying Threshold Voltages to be Used in Reads of Flash Memory Devices

Also Published As

Publication number Publication date
CN112151101B (zh) 2023-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10521292B2 (en) Error correction code unit, self-test method and associated controller applied to flash memory device for generating soft information
Parnell et al. Modelling of the threshold voltage distributions of sub-20nm NAND flash memory
CN104934062B (zh) 非易失性存储器及写入方法
US9122626B2 (en) Linearly related threshold voltage offsets
TW201814532A (zh) 資料儲存裝置及其資料寫入方法
US20150186210A1 (en) Method for performing error correction, associated memory apparatus and associated controller thereof
CN108647109A (zh) 一种固态硬盘提升ldpc纠错能力的方法
CN109887537A (zh) 一种阈值电压飘移感知的ldpc码译码方法
TW201108232A (en) Method and system of finding a read voltage for a flash memory
CN110502185A (zh) 重读页面数据方法
CN104575618B (zh) 一种基于闪存错误校验的读写调制方法
JP2005235287A (ja) 不揮発性半導体記憶装置のプログラミング方法、プログラミング装置、及び、不揮発性半導体記憶装置
CN111192620A (zh) 一种SSD中优化NAND Flash读参考电压的方法
CN110659146A (zh) 一种基于温度的闪存重读方法
CN109716282B (zh) 用于编程存储器系统的方法
US20170262218A1 (en) Storage device and data moving method for storage device
CN114047887A (zh) 一种提高数据读取的成功率的方法、装置及介质
CN110473588A (zh) 一种SSD中在线校准NAND Flash读参考电压的方法
CN112151101B (zh) 一种扫描TLC NANDFlash最优读参数的方法
CN101276645B (zh) 采用三电平单元的存储装置及相关的管理方法
US9875811B2 (en) Method and device for reading a memory
US8194449B2 (en) Memory device and operating method
CN105788637A (zh) Nand flash擦写衰退的补偿方法和补偿装置
CN111158965A (zh) 一种评估bps内存模式的方法
CN106205699A (zh) 存储器管理方法、存储器存储装置与存储器控制电路单元

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant