CN112582012A - 获取最佳阈值电压的方法、装置及非易失性存储设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了获取最佳阈值电压的方法、装置及非易失性存储设备，该方法应用于非易失性存储设备，包括：获取非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，电压分布中包括多个电压状态，多个电压状态的电压从左到右为递增状态，获取任意两个电压状态之间的第一默认电压，分别获取第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量，基于第一存储单元数量与第二存储单元数量，确定第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，基于第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，基于第一阈值电压，获取最佳阈值电压。通过上述方式，能够提高获取最佳阈值电压的效率。
Description
技术领域
本发明涉及存储设备技术领域，特别是涉及获取最佳阈值电压的方法、装置及非易失性存储设备。
背景技术
Nand Flash是一种非易失性半导体存储介质，其基本存储单元是一种类NMOS的双层浮栅MOS管。通过控制极加正电压，可以往浮栅层注入电子，注入电子数量越多，体现出来的导通电压越高，因此可以根据不同的电压分布表示不同的存储信息。
在数据存储过程中，会出现电子状态的迁移，导致数据读取出现错误。例如，读干扰会造成电压分布状态右移；电子随着时间逃逸会造成电子分布状态左移。另外，温度变化、Nand老化、相邻单元的干扰等都会造成存储数据状态的迁移，造成单个状态分布变宽甚至交叠。当数据存储状态迁移后，如果依然使用默认的判断电压读取数据，会存在大量的错误。因此，通常需要寻找到迁移后的状态分布，使用修正的判断电压(电压分布的波谷)读取数据。
然而，由于影响阈值电压分布的因素比较多，无法提前预测电压分布的趋势，为了能够找到电压分布的低谷，现有的电压分布扫描方法通常要覆盖Nand整个生命周期可能的电压波谷分布范围，效率较低。
发明内容
本发明实施例旨在提供获取最佳阈值电压的方法、装置及非易失性存储设备，能够提高获取最佳阈值电压的效率。
为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种获取最佳阈值电压的方法，应用于非易失性存储设备，所述方法包括：
获取所述非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，所述电压分布中包括多个电压状态，所述多个电压状态的电压从左到右为递增状态；
获取任意两个电压状态之间的第一默认电压；
分别获取所述第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及所述第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量；
基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量，确定所述第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，所述最大偏移区间包括至少两个电压区间；
基于所述第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压；
基于所述第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压。
在一种可选的方式中，所述第一预设电压位于所述第一默认电压的左侧，所述第二预设电压位于所述第一默认电压的右侧，且，所述第一默认电压与所述第一预设电压之间的差值的绝对值与所述第一默认电压与所述第二预设电压之间的差值的绝对值相等。
在一种可选的方式中，所述最大偏移区间包括自左向右依次排布的第一电压区间、第二电压区间与第三电压区间；
则所述基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量，确定所述第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，包括：
若所述第一存储单元数量大于所述第二存储单元数量，则确定所述第一默认电压位于所述第一电压区间或所述第三电压区间；
若所述第一存储单元数量小于所述第二存储单元数量，则确定所述第一默认电压位于所述第二电压区间。
在一种可选的方式中，所述基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量之间的大小关系，确定所述第一默认电压所在电压区间，还包括：
获取第二默认电压与第一最大电压之间的第三存储单元数量，其中，所述第二默认电压为最右侧的两个电压状态之间的默认电压，所述第一最大电压为最右侧的电压状态的最右偏移位置的最大电压；
判断所述第三存储单元的数量是否小于第一预设阈值，
若是，则确定所述第一默认电压位于所述第三电压区间；
若否，则确定所述第一默认电压位于所述第一电压区间。
在一种可选的方式中，当所述第一默认电压位于第一电压区间时，
所述基于所述第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，包括：
计算所述第一默认电压与N-1倍第一预设偏移值的和，记为第N偏移电压，其中，N为正整数；
获取第N偏移电压与第N+1偏移电压之间的第四存储单元数量，以及获取第N+1偏移电压之间与第N+2偏移电压之间的第五存储单元数量；
判断所述第五存储单元数量是否大于所述第四存储单元数量，
若是，则将第N+1偏移电压记为所述第一阈值电压。
在一种可选的方式中，当所述默认电压位于第二电压区间时，所述基于所述默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，包括：
计算所述第一默认电压与M-1倍第一预设偏移值的差，记为第M偏移电压，其中，M为正整数；
获取第M偏移电压与第M+1偏移电压之间的第六存储单元数量，以及获取第M+1偏移电压之间与第M+2偏移电压之间的第七存储单元数量；
判断所述第七存储单元数量是否大于所述第六存储单元数量，
若是，则将第M+1偏移电压记为所述第一阈值电压。
在一种可选的方式中，当所述第一默认电压位于第三电压区间时，
所述基于所述默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，包括：
计算所述第一默认电压与K-1倍第一预设偏移值的差，记为第K偏移电压，其中，K为正整数；
获取第K偏移电压与第K+1偏移电压之间的第八存储单元数量，以及获取第K+1偏移电压之间与第K+2偏移电压之间的第九存储单元数量，以及获取第K+2偏移电压之间与第K+3偏移电压之间的第十存储单元数量；
判断所述第八存储单元数量是否大于所述第九存储单元数量，且所述第十存储单元数量是否大于所述第九存储单元数量；
若是，则将第K+2偏移电压记为所述第一阈值电压。
在一种可选的方式中，所述基于所述第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压，包括：
以所述第一阈值电压为中心，获取预设阈值电压区间；
将所述预设阈值电压区间均分成至少两个子阈值电压区间；
获取各个所述子阈值电压区间内存储单元数量最小的子阈值电压区间；
基于所述存储单元数量最小的子阈值电压区间，获取所述最佳阈值电压。
第二方面，本发明实施例还提供一种获取最佳阈值电压的装置，应用于非易失性存储设备，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取所述非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，所述电压分布中包括多个电压状态，所述多个电压状态的电压从左到右为递增状态；
第二获取单元，用于获取任意两个电压状态之间的第一默认电压；
第三获取单元，用于分别获取所述第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及所述第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量；
电压区间确认单元，用于基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量，确定所述第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，所述最大偏移区间包括至少两个电压区间；
第四获取单元，用于基于所述第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压；
第五获取单元，用于基于所述第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压。
第三方面，本发明实施例还提供一种非易失性存储设备，包括：
至少一个第一处理器；以及
与所述至少一个第一处理器通信连接的第一存储器；其中，
所述第一存储器存储有可被所述至少一个第一处理器执行的指令，
所述指令被所述至少一个第一处理器执行，以使所述至少一个第一处理器能够执行如上所述的获取最佳阈值电压的方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被非易失性存储设备所执行时，使所述非易失性存储设备执行如上所述的获取最佳阈值电压的方法。
本发明实施例的有益效果是：本发明提供的获取最佳阈值电压的方法，该方法应用于非易失性存储设备，该方法包括获取非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，电压分布中包括多个电压状态，多个电压状态的电压从左到右为递增状态，获取任意两个电压状态之间的第一默认电压，分别获取第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量，基于第一存储单元数量与第二存储单元数量，确定第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，最大偏移区间包括至少两个电压区间，基于第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，基于第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压，即首先通过第一默认电压将扫描电压的扫描范围缩小到包括第一阈值电压的一个较小的范围内，再在该范围内扫描最佳阈值电压，能够减小扫描的次数，提高获取最佳阈值电压的效率。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为现有技术提供的获取最佳阈值的示意图；
图2为本发明实施例提供的获取最佳阈值电压的方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的电压分布移动前后的示意图；
图4为本发明另一实施例提供的电压分布移动前后的示意图；
图5为本发明又一实施例提供的电压分布移动前后的示意图
图6为本发明实施例提供的获取第一阈值电压的方法的流程图；
图7为本发明另一实施例提供的获取第一阈值电压的方法的流程图；
图8为本发明又一实施例提供的获取第一阈值电压的方法的流程图；
图9为本发明实施例提供的获取最佳阈值电压的装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的非易失性存储设备的结构示意图。
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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Nand Flash是一种非易失性半导体存储介质，其基本存储单元是一种类NMOS的双层浮栅MOS管。通过控制极加正电压，可以往浮栅层注入电子，注入电子数量越多，体现出来的导通电压越高，因此可以根据不同的电压分布表示不同的存储信息。常规的Nand Flash分为SLC(Single Level Cell)、MLC(Multiple Level Cell)、TLC(Triple Level Cell)和QLC(Quadruple Level Cell)，分别在一个存储单元中存储1、2、3和4bit数据，其电压分布区间的数量分别为2、4、8和16个。
在数据存储过程中，会出现电子状态的迁移，导致数据读取出现错误。例如，读干扰会造成电压分布状态右移；电子随着时间逃逸会造成电子分布状态左移。另外，温度变化、Nand老化、相邻单元的干扰等都会造成存储数据状态的迁移，造成单个状态分布变宽甚至交叠。当数据存储状态迁移后，如果依然使用默认的判断电压读取数据，会存在大量的错误。因此，通常需要寻找到迁移后的状态分布，使用修正的判断电压(电压分布的波谷)读取数据。为了获取最佳判断电压，通常使用最佳阈值电压扫描的方式获取电压分布，该电压分布的波谷处即为最佳阈值电压的取值。
该现有的方式的执行过程为：首先，将扫描电压范围平均分成多个子区间，接着，获取每个子区间的存储单元数量，将多个存储单元的数量中的最小值所对应的电压位置，记为电压分布的波谷，即为最佳阈值电压。如图1所示，以电压分布中的任意两个电压状态为例进行说明，该两个电压状态分别为电压状态A与电压状态B，先将扫描电压范围平均分成5个子区间，分别为区间[V0,V1]、[V1,V2]、[V2,V3]、[V3,V4]、[V4,V5]，依次基于电压V0、电压V1、电压V2、电压V3、电压V4与电压V5获取每一个电压上对应的逻辑值(bit0或bit1)的数量分别为C0、C1、C2、C3、C4、C5，其中电压V0、电压V1、电压V2、电压V3、电压V4与电压V5均获取bit0或电压V0、电压V1、电压V2、电压V3、电压V4与电压V5均获取bit1。再将相邻电压读取到的逻辑值的数量相减，其绝对值即为这两个电压之间分布的存储单元数量，即由abs(C1-C0)、abs(C2-C1)、abs(C3-C2)、abs(C4-C3)、abs(C5-C4)可获得区间[V0,V1]、[V1,V2]、[V2,V3]、[V3,V4]、[V4,V5]内的存储单元数量分别为D0、D1、D2、D3、D4。最后找到D0、D1、D2、D3、D4中的最小值，其对应的电压位置，即为阈值电压分布的波谷，也就是读取数据的最佳阈值电压，例如，假设D2值最小，则可认为D2对应的电压V2为最佳阈值电压。
然而，由于影响阈值电压分布的因素比较多，无法提前预测电压分布的趋势，为了能够找到电压分布的低谷，现有的电压分布扫描方法通常要覆盖Nand整个生命周期可能的电压波谷分布范围。通常寻找一个电压分布波谷需要读取15-20次，效率较低。
基于此，本发明实施例提供了一种获取最佳阈值电压的方法，该方法首先采用多倍区间电压为步长的方式进行粗调，寻找到最佳电压的大致位置，然后采用单倍区间电压为步长进行细调，且可以直接复用粗调结果，减少读取次数，提高获取最佳阈值电压的效率。
下面结合说明书附图阐述本发明的技术方案。
请参照图2，图2为本发明实施例提供的获取最佳阈值电压的方法的流程图，该方法应用于非易失性存储设备，所述方法包括：
201：获取所述非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，所述电压分布中包括多个电压状态，所述多个电压状态的电压从左到右为递增状态。
非易失性存储设备通常可分为SLC(Single Level Cell)、MLC(Multiple LevelCell)、TLC(Triple Level Cell)和QLC(Quadruple Level Cell)，上述四种类型的存储设备分别在一个存储单元中存储1bit、2bit、3bit和4bit数据，其存储单元的电压分布中的电压状态的数量分别为2、4、8和16个，例如，TLC的电压状态的数量为8个，则其存储单元可存在于8个状态中的一个，即每个状态中会包括多个存储单元，而所有存储单元即组成了包括多个电压状态的电压分布，且在所有电压状态中，电压状态的电压从左到右为递增状态，即第一个电压状态(最左边的电压状态)的电压最小，且最右边的电压状态的电压最大。
202：获取任意两个电压状态之间的第一默认电压。
每两个电压状态之间为一个默认电压，即若存在8个状态时，则总共只有7个默认电压，而且，最佳阈值电压的数量与默认电压的数量一致，在电子状态未发生偏移之前，两个状态间的最佳阈值电压即为默认电压，且默认电压是定值，不会随着电子状态的偏移(即电压分布的整体偏移)而改变，反之，最佳阈值电压会随着电子状态的偏移而改变，从而使默认电压与最佳阈值电压不相等。
虽然最佳阈值电压已经发生了偏移，但与默认电压仍为一一对应，所以，若要获取任一最佳阈值电压，可通过其对应的默认电压来获得。例如，若要获取已偏移后的第一个电压状态与第二个电压状态之间的最佳阈值电压，则可通过第一个电压状态与第二个电压状态之间的默认电压来获取。因此，通过获取任意两个电压状态之间的第一默认电压，则可以根据该第一默认电压找到对应的最佳阈值电压。
203：分别获取所述第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及所述第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量。
204：基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量，确定所述第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，所述最大偏移区间包括至少两个电压区间。
以电压分布中存在4个电压状态为例进行说明，如图3所示，电压分布A1为移动前的电压分布，电压分布A2为移动后的可能的电压分布，其中，电压分布中存在电压状态a、电压状态b、电压状态c和电压状态d。假设第一默认电压为V0，且第一预设电压为V1，第二预设电压为V2，且最佳阈值电压偏移后为电压V01，则电压L1与电压L2之间为第一默认电压V0的最大偏移区间，根据经验值，电压分布左移范围的极限较大，右移范围的极限较小，所以第一默认电压通常只会在电压L1与电压L2之间范围内(否则数据已经超出控制器的纠错能力)，即当最佳阈值电压V01的左侧的第一个电压状态的波峰对应的电压与第一默认电压为V0重合时，此时为电压分布右移范围的极限所在；当最佳阈值电压V01的右侧的两个电压状态之间的波谷对应的电压与第一默认电压V0重合时，此时为电压分布左移范围的极限所在。可知，最佳阈值电压偏移V01偏移后的具体位置无法确定，但其对应的最大偏移区间是可以确定，因此可以找到第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间。
首先，分别获取第一默认电压V0、第一预设电压V1与第二预设电压V2对应的逻辑值(同为bit0或同为bit1)的数量，再通过第一预设电压V1对应的逻辑值的数量与第一默认电压V0对应的逻辑值的数量进行相减后取绝对值，该值为第一存储单元数量，通过第二预设电压V2对应的逻辑值的数量与第一预设电压V1对应的逻辑值的数量进行相减后取绝对值，该值为第二存储单元数量，且第一预设电压V1与第二预设电压V2均位于第一默认电压V0的右侧。而在其他的实施例中，也可将第一预设电压V1与第二预设电压V2设置于第一默认电压V0的两侧，例如，第一预设电压V1在第一默认电压V0的左侧，即第一预设电压V1由第一默认电压V0往左移所得；第二预设电压V2在第一默认电压V0的右侧，第二预设电压V2由第一默认电压V0往右移所得。
同时，为了便于对第一存储单元数量与第二存储单元数量进行比较，还可进一步将第一预设电压V1与第一默认电压V0两个电压之间的差值的绝对值与第二预设电压V2与第一预设电压V1两个电压之间的差值的绝对值设置为相等的，换句话说，可以认为将第一预设电压V1与第二预设电压V2分别为第一默认电压V0往右偏移同一距离的1倍与2倍所得，或者是将第一预设电压V1与第二预设电压V2为第一默认电压V0分别往左与往右各偏移同一距离所得。
可理解，第一预设电压为V1与第二预设电压为V2可根据实际应用情况进行相应的设置，例如，在一些情况下，若第一预设电压为V1与第二预设电压为V2取值过小，可能会导致采样的结果(即第一存储单元数量与第二存储单元数量)存在波动的情况，则可以进一步将第一预设电压为V1与第二预设电压为V2增大，使采样的结果更加的稳定，则检测的结果也更为准确。最终，在将最大偏移区间分成至少两个电压之后，通过第一存储单元数量与第二存储单元数量可确定在至少两个电压区间中的一个电压区间。
例如，如图3、图4或图5所示，若将电压L1与电压L2之间的最大偏移区间分成三个子区间，该三个子区间分别为电压L1与电压L11之间的第一电压区间Z1，电压L11与电压L21之间的第二电压区间Z2，电压L21与电压L2之间的第三区间Z3，其中，第一电压区间Z1、第二电压区间Z2与第三电压区间Z3从左向右依次排布，且第一电压区间Z1与第三电压区间Z3为递减的区间，第二电压区间Z2为递增的区间。因此，若第二存储单元数量小于第一存储单元数量，说明此时为递减状态，则第一默认电压V0位于第一电压区间(如图3所示，电压分布A2为移动后的可能的电压分布)或者是第三电压区间(如图5所示，电压分布A4为移动后的可能的电压分布)；若第二存储单元数量大于第一存储单元数量，说明此时为递增状态，则第一默认电压V0位于第二电压区间Z2(如图4所示，电压分布A3为移动后的可能的电压分布)。
应理解，在上述实施例中，是根据递减状态或递增状态将最大偏移区间分成第一电压区间Z1、第二电压区间Z2与第三电压区间Z3，因此，第一电压区间Z1、第二电压区间Z2与第三电压区间Z3的大小可能相同，也可能不同，例如，当第一电压区间Z1的递减趋势与第三电压区间Z3的递减趋势不一致时，则第一电压区间Z1与第三电压区间Z3的大小不同。
而在另一实施例中，则需要进一步地确定第一默认电压V0具体位于第一电压区间Z1，或者是位于第三电压区间Z3，请一并参阅图3与图5。
在图3或图5中，电压L3为电压分布的第三个电压状态与第四个电压状态之间的默认电压，记为第二默认电压，而电压L4为第四个电压状态的最右偏移位置的最大电压，均为定值，可直接读取，其中，由上述内容可知，在电压分布右移到极限位置时，此时即为第四个电压状态的最右偏移位置，在该位置下第四个电压状态的最大电压即为电压L4。可理解，第三个电压状态与第四个电压状态为电压分布的最右侧的两个电压状态，由于该电压分布只有四个电压状态，因此第二默认电压才为第三个电压状态与第四个电压状态之间的默认电压，实际选用的第二默认电压需要根据电压分布的电压状态的个数确定，例如，假设电压分布上有8个电压状态，则第二默认电压应选择第七个电压状态与第八个电压状态之间的默认电压；同样的，最大电压也指的是最右侧的电压状态的最右偏移状态的最大电压。而又由于各个电压状态的存储单元通常为均匀分布的，即每一个电压状态的存储单元数量均为总存储单元数量的Tw/X，其中X为电压状态的总个数，Tw为总的存储单元数量。
当电压分布发生如图3所示的偏移情况时，第一默认电压V0位于第一电压区间Z1，此时电压分布A2为电压分布A1整体右移后的结果。在电压分布A1的电压L3与电压L4之间的存储单元数量(第三存储单元数量)即为Tw/X，而同样的，在电压分布A2的电压L3与电压L4之间的存储单元数量也基本为Tw/X。
而当电压分布发生如图5所示的偏移情况时，第一默认电压V0位于第三电压区间Z3，此时电压分布A2为电压分布A1整体左移后的结果。在电压分布A1的电压L3与电压L4之间的存储单元数量即为Tw/X，然而，在电压分布A2的电压L3与电压L4之间的存储单元数量已经远小于Tw/X。
综上可得，若第二存储单元数量大于第一存储单元数量，则第一默认电压V0位于第二电压区间Z2；若第二存储单元数量小于第一存储单元数量，且第三存储单元数量远小于Tw/X，则可确定第一默认电压V0位于第一电压区间Z1，而在另一实施例中，可直接将Tw/X设置为第一预设阈值，或者将0.75倍Tw/X设置为第一预设阈值，这里对第一预设阈值不做限制，并使用第一预设阈值作为第三存储单元数量的判断标准，即第三存储单元数量小于第一预设阈值，同样可确定第一默认电压V0位于第一电压区间Z1；若第二存储单元数量小于第一存储单元数量，且第三存储单元数量未远小于Tw/X(或第三存储单元数量大于或等于第一预设阈值)，则可确定第一默认电压V0位于第三电压区间Z3。可理解，通过选用最右侧两个电压状态之间的默认电压与最右侧状态的最大电压对电压分布的整体偏移方向(也为最佳阈值电压的偏移方向)进行判断，能够降低误判为相邻的电压状态的概率，从而可降低错误选择相邻的波谷作为当前的最佳阈值电压的概率。
205：基于所述第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压
当找到第一默认电压所在电压区间后，则可对应的知道预设阈值电压所在的大概位置，例如，请再次参照图3，假设电压分布A2即为移动后的电压分布，那么通过上述实施例能够知道，第一默认电压V0位于电压L1与最佳阈值电压V01之间的电压区间，则可以直接用扫描电压对该电压区间进行扫描即可，较大程度的缩小了所要扫描的范围，能够减少扫描次数，提高效率。因此，当找到该电压区间后，可以在该电压区间中任选一电压作为第一阈值电压，在一实施方式中，可将第一预设电压V1作为第一阈值电压。
具体地，以第一默认电压V0分别位于第一电压区间Z1、第二电压区间Z2以及第三电压区间Z3为例进行说明。
当第一默认电压V0分别位于第一电压区间Z1时，请参照图6。获取第一阈值电压的方法的步骤如下：
601：计算所述第一默认电压与N-1倍第一预设偏移值的和，记为第N偏移电压，其中，N为正整数。
602：获取第N偏移电压与第N+1偏移电压之间的第四存储单元数量，以及获取第N+1偏移电压之间与第N+2偏移电压之间的第五存储单元数量。
603：判断所述第五存储单元数量是否大于所述第四存储单元数量。
604：若是，则将第N+1偏移电压记为所述第一阈值电压。
请一并参照图3，首先，由第一默认电压V0与N-1倍第一预设偏移值Vd的和获得多个偏移电压，例如N＝1时，第一偏移电压即为第一默认电压V0；N＝2时，第二偏移电压V1为第一默认电压V0与第一预设偏移值Vd的和；N＝3时，第三偏移电压V2为第一默认电压V0与两倍第一预设偏移值Vd的和，以此类推。
扫描开始时，从N＝1开始，此时需要获取到第N偏移电压为第一偏移电压V0、第N+1偏移电压为第二偏移电压V1(V1＝Vd+V0)，第N+2偏移电压为第三偏移电压V2(V2＝2Vd+V0)，参照上述计算方法进行计算可得，第一偏移电压V0与第二偏移电压V1之间的存储单元数量，记为第四存储单元数量，以及，第二偏移电压V1与第三偏移电压V2之间的存储单元数量，记为第五存储单元数量，在电压分布A2移动到图3所示的位置时，第五存储单元数量小于第四存储单元的数量，很明显此时最佳阈值电压V01仍在第三偏移电压V2的右侧，那么则需要再次执行上述步骤。
使N＝2，并将第二偏移电压V1与第三偏移电压V2之间的存储单元数量，记为第四存储单元数量，以及将第三偏移电压V2与第四偏移电压V3(图中未示出，V3＝V0+3Vd)之间的存储单元数量，记为第五存储单元数量，不断的循环，重复比较第四存储单元数量与第五存储单元数量之间的大小关系。直至在N为某个值时，第五存储单元数量大于第四存储单元数量，那么说明最佳阈值电压位于第N偏移电压与第N+2偏移电压之间，因此可以在第N偏移电压与第N+2偏移电压之间任取一电压作为第一阈值电压，而第N+1偏移电压恰好位于第N偏移电压与第N+2偏移电压之间，因此可以直接选用第N+1偏移电压作为第一阈值电压。例如，假设当N＝3时，第五存储单元数量大于第四存储单元数量，此时第五存储单元数量为第四偏移电压V3之间与第五偏移电压V4之间的存储单元数量，第四存储单元数量为第三偏移电压V2与第四偏移电压V3之间的存储单元数量，那么此时的第四偏移电压V3记为第一阈值电压。
当第一默认电压V0分别位于第二电压区间Z2时，请参照图7。获取第一阈值电压的方法的步骤如下：
701：计算所述第一默认电压与M-1倍第一预设偏移值的差记为第M偏移电压，其中，M为正整数。
702：获取第M偏移电压与第M+1偏移电压之间的第六存储单元数量，以及获取第M+1偏移电压之间与第M+2偏移电压之间的第七存储单元数量。
703：判断所述第七存储单元数量是否大于所述第六存储单元数量。
704：若是，则将第M+1偏移电压记为所述第一阈值电压。
请一并参照图4，由第一默认电压V0与M-1倍第一预设偏移值Vd的差获得多个偏移电压，例如M＝1时，第一偏移电压即为第一默认电压V0；M＝2时，第二偏移电压V1为第一默认电压V0与第一预设偏移值Vd的差；M＝3时，第三偏移电压V2为第一默认电压V0与两倍第一预设偏移值Vd的差，以此类推。
扫描开始时，从M＝1开始，此时需要获取到第M偏移电压为第一偏移电压V0、第M+1偏移电压为第二偏移电压V1(V1＝V0-Vd)，第N+2偏移电压为第三偏移电压V2(V2＝V0-2Vd)，参照上述计算方法进行计算可得，第一偏移电压V0与第二偏移电压V1之间的存储单元数量，记为第六存储单元数量，以及，第二偏移电压V1与第三偏移电压V2之间的存储单元数量，记为第七存储单元数量，在电压分布A3移动到图4所示的位置时，第七存储单元数量小于第六存储单元的数量，很明显此时最佳阈值电压V01仍在第三偏移电压V2的左侧，那么则需要再次执行上述步骤。
使M＝2，并将第二偏移电压V1与第三偏移电压V2之间的存储单元数量，记为第六存储单元数量，以及将第三偏移电压V2与第四偏移电压V3(图中未示出，V3＝V0-3Vd)之间的存储单元数量，记为第七存储单元数量，不断的循环，重复比较第六存储单元数量与第七存储单元数量之间的大小关系。直至在M为某个值时，第七存储单元数量大于第六存储单元数量，那么说明最佳阈值电压位于第M偏移电压与第M+2偏移电压之间，因此可以在第M偏移电压与第M+2偏移电压之间任取一电压作为第一阈值电压，而第M+1偏移电压恰好位于第M偏移电压与第M+2偏移电压之间，因此可以直接选用第M+1偏移电压作为第一阈值电压。例如，假设当M＝3时，第七存储单元数量大于第六存储单元数量，此时第七存储单元数量为第四偏移电压V3之间与第五偏移电压V4(图中未示出，V4＝V0-4Vd)之间的存储单元数量，第六存储单元数量为第三偏移电压V2与第四偏移电压V3之间的存储单元数量，那么此时的第四偏移电压V3记为第一阈值电压。
当第一默认电压V0分别位于第三电压区间Z3时，请参照图8。获取第一阈值电压的方法的步骤如下：
801：计算所述第一默认电压与K-1倍第一预设偏移值的差，记为第K偏移电压，其中，K为正整数。
802：获取第K偏移电压与第K+1偏移电压之间的第八存储单元数量，以及获取第K+1偏移电压之间与第K+2偏移电压之间的第九存储单元数量，以及获取第K+2偏移电压之间与第K+3偏移电压之间的第十存储单元数量。
803：判断所述第八存储单元数量是否大于所述第九存储单元数量，且所述第十存储单元数量是否大于所述第九存储单元数量。
804：若是，则将第K+2偏移电压记为所述第一阈值电压。
请一并参照图5，由第一默认电压V0与K-1倍第一预设偏移值Vd的差获得多个偏移电压，例如K＝1时，第一偏移电压即为第一默认电压V0；K＝2时，第二偏移电压V1为第一默认电压V0与第一预设偏移值Vd的差；K＝3时，第三偏移电压V2为第一默认电压V0与两倍第一预设偏移值Vd的差；K＝4时，第四偏移电压V3为第一默认电压V0与三倍第一预设偏移值Vd的差，以此类推。
扫描开始时，从K＝1开始，此时需要获取到第K偏移电压为第一偏移电压V0、第K+1偏移电压为第二偏移电压V1(V1＝V0-Vd)，第K+2偏移电压为第三偏移电压V2(V2＝V0-2Vd)，第K+3偏移电压为第四偏移电压V3(V2＝V0-3Vd)，参照上述计算方法进行计算可得，第一偏移电压V0与第二偏移电压V1之间的存储单元数量，记为第八存储单元数量，以及，第二偏移电压V1与第三偏移电压V2之间的存储单元数量，记为第九存储单元数量，以及，第三偏移电压V2与第四偏移电压V3之间的存储单元数量，记为第十存储单元数量。在电压分布A4移动到图5所示的位置时，第十存储单元数量大于第九存储单元的数量，且第八存储单元数量小于第九存储单元的数量，很明显此时最佳阈值电压V01仍在第四偏移电压V3的左侧，那么则需要再次执行上述步骤。
使K＝2，并将第二偏移电压V1与第三偏移电压V2之间的存储单元数量，记为第八存储单元数量，以及将第三偏移电压V2与第四偏移电压V3之间的存储单元数量，记为第九存储单元数量，以及将第四偏移电压V3与第五偏移电压V4(图中未示出，V4＝V0-4Vd)之间的存储单元数量，记为第十存储单元数量，不断的循环，重复比较第十存储单元数量与第九存储单元数量之间的大小关系，以及比较第八存储单元数量与第九存储单元数量之间的大小关系。直至在K为某个值时，第八存储单元数量大于第九存储单元数量，且第十存储单元数量大于第九存储单元数量，那么说明最佳阈值电压VO1位于第K+1偏移电压与第K+3偏移电压之间，因此可以在第K+1偏移电压与第K+3偏移电压之间任取一电压作为第一阈值电压，而第K+2偏移电压恰好位于第K+1偏移电压与第K+3偏移电压之间，因此可以直接选用第K+2偏移电压作为第一阈值电压。
例如，假设当K＝3时，第八存储单元数量大于第九存储单元数量，且第十存储单元数量大于第九存储单元数量，此时，第八存储单元数量为第三偏移电压V2与第四偏移电压V3之间的存储单元数量，第九存储单元为第四偏移电压V3之间与第五偏移电压V4之间的存储单元数量,第十存储单元为第五偏移电压V4之间与第六偏移电压V5(图中未示出，V5＝V0-5Vd)之间的存储单元数量，那么此时的第五偏移电压V4记为第一阈值电压。
206：基于所述第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压。
通过上述技术方案可得，第一阈值电压已经较为接近最佳阈值电压，并且无论第一默认电压位于第一电压区间、第二电压区间以及第三电压区间中的一个，均可以获得第一阈值电压。紧接着，则可以根据第一阈值电压，来查找最佳阈值电压。例如，可直接根据现有技术所提供的方案获得最佳阈值电压，获取过程在上述内容已经进行详细说明，其中，在一种可选的实施方式中，首先，以第一阈值电压为中心，获取预设阈值电压区间，再将预设阈值电压区间均分成至少两个子阈值电压区间，并获取各个所述子阈值电压区间内存储单元数量最小的子阈值电压区间，最后根据存储单元数量最小的子阈值电压区间则可以获取到最佳阈值电压。
假设第一阈值电压为VA,并以第一阈值电压VA分别往左以及往右偏移Vmax，此时，预设阈值电压区间为(VA-Vmax,VA+Vmax),将该区间平均分为两个子区间，即分别为(VA-Vmax，VA)以及(VA，VA+Vmax)，并获得区间(VA-Vmax，VA)内的存储单元数量以及区间(VA，VA+Vmax)内的存储单元数量，找出两个存储单元数量的最小值，假设区间(VA，VA+Vmax)内的为存储单元数量最小值，则可以由该最小值对应的区间(VA，VA+Vmax)中任选一点作为最佳阈值电压，例如电压VA或者是电压VA+Vmax，这里不做限制。
综上，此时所需扫描的范围已经较小，则所需的扫描次数也较少，提高了效率。同时，此时的查找最佳阈值电压的过程还能够直接使用上述过程已经获取的结果，则可以进一步减少读取次数，例如，在上述查找第一阈值电压的过程中，获取了第二预设电压V2与第一预设电压V1之间的第二存储单元数量，那么在查找最佳阈值电压的过程中，若再次需要获取第二预设电压V2与第一预设电压V1之间的第二存储单元数量，则此时直接复用即可，无需再次扫描。
图9是本发明实施例提供的获取最佳阈值电压的装置的结构示意图。如图9所示，该获取最佳阈值电压的装置900应用于应用于非易失性存储设备，最佳阈值电压的装置900包括第一获取单元901，用于获取非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，电压分布中包括多个电压状态，多个电压状态的电压从左到右为递增状态；第二获取单元902，用于获取任意两个所述电压状态之间的第一默认电压；第三获取单元903，用于获取第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量；电压区间确认单元904，用于基于第一存储单元数量与第二存储单元数量，确定第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，最大偏移区间包括至少两个电压区间；第四获取单元905，用于基于第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压；第五获取单元906，用于基于第一阈值电压，获取最佳阈值电压。其中，在一实施例中，第一预设电压位于第一默认电压的左侧，第二预设电压位于第一默认电压的右侧，且，第一默认电压与第一预设电压之间的差值的绝对值与第一默认电压与第二预设电压之间的差值的绝对值相等。
可选地，最大偏移区间包括自左向右依次排布且大小相等的第一电压区间、第二电压区间与第三电压区间，则电压区间确认单元904具体用于：若第一存储单元数量大于第二存储单元数量，则确定第一默认电压位于第一电压区间或第三电压区间；若第一存储单元数量小于第二存储单元数量，则确定第一默认电压位于第二电压区间。
可选地，电压区间确认单元904还具体用于：获取第二默认电压与第一最大电压之间的第三存储单元数量，其中，第二默认电压为最右侧的两个电压状态之间的默认电压，第一最大电压为最右侧的电压状态的最右偏移位置的最大电压，判断第三存储单元的数量是否小于第一预设阈值，若是，则确定第一默认电压位于第三电压区间；若否，则确定第一默认电压位于第一电压区间。
可选地，当第一默认电压位于第一电压区间时，第四获取单元905具体用于：计算第一默认电压与N-1倍第一预设偏移值的和，记为第N偏移电压，其中，N为正整数，获取第N偏移电压与第N+1偏移电压之间的第四存储单元数量，以及获取第N+1偏移电压之间与第N+2偏移电压之间的第五存储单元数量，判断第五存储单元数量是否大于第四存储单元数量，若是，则将第N+1偏移电压记为第一阈值电压。
可选地，当第一默认电压位于第二电压区间时，第四获取单元905具体用于：计算第一默认电压与M-1倍第一预设偏移值的差，记为第M偏移电压，其中，M为正整数；获取第M偏移电压与第M+1偏移电压之间的第六存储单元数量，以及获取第M+1偏移电压之间与第M+2偏移电压之间的第七存储单元数量；判断第七存储单元数量是否大于第六存储单元数量，若是，则将第M+1偏移电压记为第一阈值电压。
可选地，当第一默认电压位于第二电压区间时，第四获取单元905具体用于：计算第一默认电压与K-1倍第一预设偏移值的差，记为第K偏移电压，其中，K为正整数；获取第K偏移电压与第K+1偏移电压之间的第八存储单元数量，以及获取第K+1偏移电压之间与第K+2偏移电压之间的第九存储单元数量，以及获取第K+2偏移电压之间与第K+3偏移电压之间的第十存储单元数量；判断第八存储单元数量是否大于第九存储单元数量，且第十存储单元数量是否大于第九存储单元数量；若是，则将第K+2偏移电压记为第一阈值电压。
可选地，第五获取单元906具体用于：以第一阈值电压为中心，获取预设阈值电压区间；将预设阈值电压区间均分成至少两个子阈值电压区间；获取各个子阈值电压区间内存储单元数量最小的子阈值电压区间；基于存储单元数量最小的子阈值电压区间，获取最佳阈值电压。
由于装置实施例和方法实施例是基于同一构思，在内容不互相冲突的前提下，装置实施例的内容可以引用方法实施例的，在此不赘述。
图10是本发明实施例提供一种非易失性存储设备的结构示意图。如图10所示，该非易失性存储设备1000包括一个或多个处理器1001以及存储器1002。其中，图10中以一个处理器1001为例。
处理器1001和存储器1002可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
存储器1002作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的终端交互方法对应的程序指令/模块(例如，附图9所述的各个单元)。处理器1001通过运行存储在存储器1002中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行终端交互装置的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的获取最佳阈值电压的方法以及上述装置实施例的各个模块和单元的功能。
存储器1002可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器1002可选包括相对于处理器1001远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器1001。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器1002中，当被所述一个或者多个处理器1001执行时，执行上述任意方法实施例中的获取最佳阈值电压的方法，例如，执行以上描述的图2、图6、图7和图8所示的各个步骤；也可实现附图9所述的各个单元的功能。
本发明实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如图10中的一个处理器1001，可使得上述一个或多个处理器可执行上述任意方法实施例中的获取最佳阈值电压的方法，例如，执行上述任意方法实施例中的获取最佳阈值电压的方法，例如，执行以上描述的图2、图6、图7和图8所示的各个步骤；也可实现附图9所述的各个单元的功能。
本发明提供的获取最佳阈值电压的方法，该方法应用于非易失性存储设备，该方法包括获取非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，电压分布中包括多个电压状态，多个电压状态的电压从左到右为递增状态，获取任意两个电压状态之间的第一默认电压，分别获取第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量，基于第一存储单元数量与第二存储单元数量，确定第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，最大偏移区间包括至少两个电压区间，基于第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，基于第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压，即首先通过第一默认电压将扫描电压的扫描范围缩小到包括第一阈值电压的一个较小的范围内，再在该范围内扫描最佳阈值电压，能够减小扫描的次数，提高获取最佳阈值电压的效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种获取最佳阈值电压的方法，其特征在于，应用于非易失性存储设备，所述方法包括：
获取所述非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，所述电压分布中包括多个电压状态，所述多个电压状态的电压从左到右为递增状态；
获取任意两个电压状态之间的第一默认电压；
分别获取所述第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及所述第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量；
基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量，确定所述第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，所述最大偏移区间包括至少两个电压区间；
基于所述第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压；
基于所述第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一预设电压位于所述第一默认电压的左侧，所述第二预设电压位于所述第一默认电压的右侧，且，所述第一默认电压与所述第一预设电压之间的差值的绝对值与所述第一默认电压与所述第二预设电压之间的差值的绝对值相等。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最大偏移区间包括自左向右依次排布的第一电压区间、第二电压区间与第三电压区间；
则所述基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量，确定所述第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，包括：
若所述第一存储单元数量大于所述第二存储单元数量，则确定所述第一默认电压位于所述第一电压区间或所述第三电压区间；
若所述第一存储单元数量小于所述第二存储单元数量，则确定所述第一默认电压位于所述第二电压区间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量之间的大小关系，确定所述第一默认电压所在电压区间，还包括：
获取第二默认电压与第一最大电压之间的第三存储单元数量，其中，所述第二默认电压为最右侧的两个电压状态之间的默认电压，所述第一最大电压为最右侧的电压状态的最右偏移位置的最大电压；
判断所述第三存储单元的数量是否小于第一预设阈值，
若是，则确定所述第一默认电压位于所述第三电压区间；
若否，则确定所述第一默认电压位于所述第一电压区间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述第一默认电压位于所述第一电压区间时，
所述基于所述第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，包括：
计算所述第一默认电压与N-1倍第一预设偏移值的和，记为第N偏移电压，其中，N为正整数；
获取第N偏移电压与第N+1偏移电压之间的第四存储单元数量，以及获取第N+1偏移电压之间与第N+2偏移电压之间的第五存储单元数量；
判断所述第五存储单元数量是否大于所述第四存储单元数量，
若是，则将第N+1偏移电压记为所述第一阈值电压。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，当所述默认电压位于所述第二电压区间时，
所述基于所述默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，包括：
计算所述第一默认电压与M-1倍第一预设偏移值的差，记为第M偏移电压，其中，M为正整数；
获取第M偏移电压与第M+1偏移电压之间的第六存储单元数量，以及获取第M+1偏移电压之间与第M+2偏移电压之间的第七存储单元数量；
判断所述第七存储单元数量是否大于所述第六存储单元数量，
若是，则将第M+1偏移电压记为所述第一阈值电压。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述第一默认电压位于所述第三电压区间时，
所述基于所述默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压，包括：
计算所述第一默认电压与K-1倍第一预设偏移值的差，记为第K偏移电压，其中，K为正整数；
获取第K偏移电压与第K+1偏移电压之间的第八存储单元数量，以及获取第K+1偏移电压之间与第K+2偏移电压之间的第九存储单元数量，以及获取第K+2偏移电压之间与第K+3偏移电压之间的第十存储单元数量；
判断所述第八存储单元数量是否大于所述第九存储单元数量，且所述第十存储单元数量是否大于所述第九存储单元数量；
若是，则将第K+2偏移电压记为所述第一阈值电压。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压，包括：
以所述第一阈值电压为中心，获取预设阈值电压区间；
将所述预设阈值电压区间均分成至少两个子阈值电压区间；
获取各个所述子阈值电压区间内存储单元数量最小的子阈值电压区间；
基于所述存储单元数量最小的子阈值电压区间，获取所述最佳阈值电压。
9.一种获取最佳阈值电压的装置，其特征在于，应用于非易失性存储设备，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取所述非易失性存储设备的存储单元的电压分布，其中，所述电压分布中包括多个电压状态，所述多个电压状态的电压从左到右为递增状态；
第二获取单元，用于获取任意两个电压状态之间的第一默认电压；
第三获取单元，用于分别获取所述第一默认电压与第一预设电压之间的第一存储单元数量，以及所述第一默认电压与第二预设电压之间的第二存储单元数量；
电压区间确认单元，用于基于所述第一存储单元数量与所述第二存储单元数量，确定所述第一默认电压所在的最大偏移区间中的电压区间，所述最大偏移区间包括至少两个电压区间；
第四获取单元，用于基于所述第一默认电压所在电压区间，获取第一阈值电压；
第五获取单元，用于基于所述第一阈值电压，获取所述最佳阈值电压。
10.一种非易失性存储设备，其特征在于，包括：
至少一个第一处理器；以及
与所述至少一个第一处理器通信连接的第一存储器；其中，
所述第一存储器存储有可被所述至少一个第一处理器执行的指令，
所述指令被所述至少一个第一处理器执行，以使所述至少一个第一处理器能够执行权利要求1-8任一项所述的获取最佳阈值电压的方法。
11.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被非易失性存储设备所执行时，使所述非易失性存储设备执行权利要求1-8任一项所述的获取最佳阈值电压的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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