CN112700813A - 一种基于磨损状态的nand控制方法、装置及设备 - Google Patents

一种基于磨损状态的nand控制方法、装置及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于磨损状态的NAND控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，基于固态硬盘控制器对固态硬盘的NAND磨损状态进行监控，得到NAND磨损状态监控结果；在固态硬盘处于返修阶段时，利用当前时刻的NAND磨损状态监控结果来更新固态硬盘的NAND控制参数，从而无需维修人员对固态硬盘的NAND磨损情况进行检测，减少了人工维修任务量，提高了固态硬盘维修效率，且能够保证固态硬盘返修后对返修前NAND磨损状态的继承性，利用与固态硬盘的实际NAND磨损情况对应的NAND控制参数对固态硬盘的NAND颗粒进行控制，保证了返修后固态硬盘的质量和寿命。

Description

一种基于磨损状态的NAND控制方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及存储技术领域，特别是涉及一种基于磨损状态的NAND控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着互联网、云计算、物联网等技术的发展，固态硬盘作为新的一代存储广泛被应用。作为数据中心的最底端，固态硬盘承载着存储数据的关键任务。当固态硬盘出现故障，需要返厂返修时，固态硬盘上NAND颗粒本身的磨损情况对维修策略的制定影响较大，如不考虑NAND颗粒的磨损情况，将直接影响到维修后固态硬盘的健康状态。现有技术中，维修人员需要对返修的固态硬盘进行测试得到NAND颗粒的磨损情况，以参考NAND颗粒的磨损情况制定维修策略，导致维修人员的维修任务繁重。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于磨损状态的NAND控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于更为便捷地实现基于NAND磨损状态实现维修后NAND的控制，减少人工维修任务量，保证返修后固态硬盘的质量和寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于磨损状态的NAND控制方法，基于固态硬盘控制器，包括：
监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果；
当所述固态硬盘处于返修阶段时，获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果；
根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新所述固态硬盘的NAND控制参数。
可选的，所述NAND磨损状态监控结果具体为NAND擦写次数。
可选的，所述NAND控制指令具体为对各NAND颗粒的纠错参数。
可选的，所述监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果，具体为：
以NAND组为单位，监控所述固态硬盘的NAND磨损状态，得到各所述NAND组的NAND磨损状态监控结果；
其中，所述NAND组包括多个NAND颗粒。
可选的，还包括：
根据所述NAND磨损状态监控结果更新预先在所述固态硬盘的固件中建立的磨损信息表中的信息；
相应的，所述获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果，具体为：
调用所述磨损信息表以获取所述当前时刻的NAND磨损状态监控结果。
可选的，所述根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新所述固态硬盘的NAND控制参数，具体包括：
查询预设的所述NAND磨损状态监控结果和所述NAND控制参数的对应关系，确定与所述当前时刻的NAND磨损状态监控结果对应的参考NAND控制参数；
将所述参考NAND控制参数与所述固态硬盘的唯一标识对应存储至预设位置；
当所述固态硬盘返修完毕后，接收根据所述参考NAND控制参数确定的最新NAND控制参数，并利用所述最新NAND控制参数更新对NAND颗粒的控制算法。
可选的，还包括：
当所述固态硬盘返修完毕后，接收所述固态硬盘的最新NAND磨损状态监控结果，以在所述最新NAND磨损状态监控结果的基础上继续进行对NAND磨损状态的监控。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种基于磨损状态的NAND控制装置，包括：
监控单元，用于监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果；
获取单元，用于当所述固态硬盘处于返修阶段时，获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果；
更新单元，用于根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新所述固态硬盘的NAND控制参数。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种基于磨损状态的NAND控制设备，包括：
存储器，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项所述基于磨损状态的NAND控制方法的步骤；
处理器，用于执行所述指令。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述基于磨损状态的NAND控制方法的步骤。
本发明所提供的基于磨损状态的NAND控制方法，基于固态硬盘控制器对固态硬盘的NAND磨损状态进行监控，得到NAND磨损状态监控结果；在固态硬盘处于返修阶段时，利用当前时刻的NAND磨损状态监控结果来更新固态硬盘的NAND控制参数，从而无需维修人员对固态硬盘的NAND磨损情况进行检测，减少了人工维修任务量，提高了固态硬盘维修效率，且能够保证固态硬盘返修后对返修前NAND磨损状态的继承性，利用与固态硬盘的实际NAND磨损情况对应的NAND控制参数对固态硬盘的NAND颗粒进行控制，保证了返修后固态硬盘的质量和寿命。
本发明还提供一种基于磨损状态的NAND控制装置、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于磨损状态的NAND控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于磨损状态的NAND控制装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于磨损状态的NAND控制设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种基于磨损状态的NAND控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于更为便捷地实现基于NAND磨损状态实现维修后NAND的控制，减少人工维修任务量，保证返修后固态硬盘的质量和寿命。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种基于磨损状态的NAND控制方法的流程图。
如图1所示，基于固态硬盘控制器，本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制方法包括：
S101：监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果。
S102：当固态硬盘处于返修阶段时，获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果。
S103：根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新固态硬盘的NAND控制参数。
在具体实施中，对于步骤S101来说，NAND磨损状态监控结果具体为NAND擦写次数，即基于固态硬盘控制器对固态硬盘的NAND擦写情况进行监控，统计NAND擦写次数。
对于步骤S102来说，当固态硬盘发生故障，进行返修后，固态硬盘控制器获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果，具体为当前时刻NAND的累积擦写次数。
对于步骤S103来说，维修人员可以通过PCIE导出接口，将每个固态硬盘的当前时刻NAND的累积擦写次数分别导出至上位机，在上位机上按照各固态硬盘的唯一标识(如序列号)进行关联存储，并对当前时刻的NAND磨损状态监控结果进行分析，根据分析结果对固态硬盘的NAND控制参数进行调整，维修完成后的固态硬盘控制器接收调整后的固态硬盘的NAND控制参数以更新本地的NAND控制参数，实现对固态硬盘返修后NAND磨损情况的继承性，合理地利用真实磨损情况设定NAND控制参数，保证返修后固态硬盘的质量和寿命。其中，NAND控制指令具体可以为对各NAND颗粒的纠错参数，例如在对各NAND颗粒进行读操作时施加的电压值。
维修后的固态硬盘在启动后，可以根据导入的固态硬盘的NAND控制参数进行NAND管理，维护了NAND的客观情况。
本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制方法，基于固态硬盘控制器对固态硬盘的NAND磨损状态进行监控，得到NAND磨损状态监控结果；在固态硬盘处于返修阶段时，利用当前时刻的NAND磨损状态监控结果来更新固态硬盘的NAND控制参数，从而无需维修人员对固态硬盘的NAND磨损情况进行检测，减少了人工维修任务量，提高了固态硬盘维修效率，且能够保证固态硬盘返修后对返修前NAND磨损状态的继承性，利用与固态硬盘的实际NAND磨损情况对应的NAND控制参数对固态硬盘的NAND颗粒进行控制，保证了返修后固态硬盘的质量和寿命。此外，基于本发明实施例统计的各固态硬盘的NAND磨损状态监控结果，可以进行离线分析各固态硬盘的存储规律，通过大数据统计方式可以进一步进行固态硬盘的业务场景分析，从而为优化固态硬盘控制算法提供数据基础。
在上述实施例的基础上，为保证对NAND磨损状态监控的可靠性，本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制方法还包括：
根据NAND磨损状态监控结果更新预先在固态硬盘的固件中建立的磨损信息表中的信息。
相应的，步骤S102中获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果，具体为：
调用磨损信息表以获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果。
在具体实施中，预先在固态硬盘的固件中建立的磨损信息表，用于存储各NAND区域的NAND磨损状态监控结果，方便系统调用。该磨损信息表存储在固态硬盘的特定区域，保证信息可靠性。
监控固态硬盘的NAND磨损状态，可以在有NAND区域发生磨损时，根据磨损情况对磨损信息表相应的记录位置进行更新，或者按照信息更新时间增加最新的NAND磨损状态监控结果。也可以每间隔预设时间检查所有NAND区域的磨损情况，得到各NAND区域当前时刻的NAND磨损状态监控结果，替换磨损信息表中的历史信息，或按信息更新时间增加当前时刻的NAND磨损状态监控结果。
为避免磨损信息表占用较多存储空间，优选采用将当前时刻的NAND磨损状态监控结果替换历史信息的方式进行存储。
进一步的，为避免产生大量的NAND磨损状态监控结果步骤S101：监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果，具体可以为：
以NAND组为单位，监控固态硬盘的NAND磨损状态，得到各NAND组的NAND磨损状态监控结果；
其中，NAND组包括多个NAND颗粒。
在具体实施中，以NAND组为单位来监控固态硬盘的NAND磨损状态，得到各NAND组的NAND磨损状态监控结果，磨损信息表中所需存储的信息数量等于NAND组的数量，从而节约了磨损信息表所占用的存储空间，同时简化了监控统计逻辑。例如可以以十个NAND颗粒为一个NAND组进行固态硬盘的NAND磨损状态监控，则该NAND组对应的NAND磨损状态监控结果就是此十个NAND颗粒的NAND磨损状态监控结果之和。
在上述实施例的基础上，为进一步减轻维修人员的工作压力，在本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制方法中，步骤S103：根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新固态硬盘的NAND控制参数，具体可以包括：
查询预设的NAND磨损状态监控结果和NAND控制参数的对应关系，确定与当前时刻的NAND磨损状态监控结果对应的参考NAND控制参数；
将参考NAND控制参数与固态硬盘的唯一标识对应存储至预设位置；
当固态硬盘返修完毕后，接收根据参考NAND控制参数确定的最新NAND控制参数，并利用最新NAND控制参数更新对NAND颗粒的控制算法。
在具体实施中，预先根据固态硬盘的类型建立NAND磨损状态监控结果和NAND控制参数的对应关系，从而可以通过编程实现存储控制器根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果确定对应的参考NAND控制参数。当固态硬盘处于返修阶段时，固态硬盘控制器将当前时刻的NAND磨损状态监控结果对应的参考NAND控制参数，与固态硬盘控制器的唯一标识一起，存储至预设位置，该预设位置可以处于固态硬盘的存储空间内，也可以通过PCIE导出接口存储至上位机，以便维修人员查看。其中，固态硬盘控制器的唯一标识可以采用固态硬盘控制器的序列号。
维修人员根据固态硬盘控制器给出的参考NAND控制参数，确定是否要调整或保持，得到最新NAND控制参数，并将最新NAND控制参数存储至对应的固态硬盘。固态硬盘控制器根据最新NAND控制参数更新对NAND颗粒的控制算法。如果NAND磨损状态监控结果和NAND控制参数的对应关系发生变化，维修人员在返修时将更新后的对应关系发送至固态硬盘控制器以便固态硬盘控制器进行更新。
此外，还可以在上位机上通过编程实现上述步骤，同样可以起到减轻维修人员的工作压力的作用，且避免占用固态硬盘较多的存储空间。
进一步的，本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制方法还可以包括：
当固态硬盘返修完毕后，接收固态硬盘的最新NAND磨损状态监控结果，以在最新NAND磨损状态监控结果的基础上继续进行对NAND磨损状态的监控。
固态硬盘的固件启动后，固态硬盘控制器直接使用维修人员存储至固态硬盘的最新NAND磨损状态监控结果继续执行步骤S101：监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果的任务。
上文详述了基于磨损状态的NAND控制方法对应的各个实施例，在此基础上，本发明还公开了与上述方法对应的基于磨损状态的NAND控制装置、设备及计算机可读存储介质。
图2为本发明实施例提供的一种基于磨损状态的NAND控制装置的结构示意图。
如图2所示，本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制装置包括：
监控单元201，用于监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果；
获取单元202，用于当固态硬盘处于返修阶段时，获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果；
更新单元203，用于根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新固态硬盘的NAND控制参数。
进一步的，本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制装置还可以包括：
建表单元，用于根据NAND磨损状态监控结果更新预先在固态硬盘的固件中建立的磨损信息表中的信息；
相应的，获取单元202获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果，具体为：调用磨损信息表以获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果。
进一步的，本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制装置还可以包括：
接收单元，用于当固态硬盘返修完毕后，接收固态硬盘的最新NAND磨损状态监控结果，以在最新NAND磨损状态监控结果的基础上继续进行对NAND磨损状态的监控。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
图3为本发明实施例提供的一种基于磨损状态的NAND控制设备的结构示意图。
如图3所示，本发明实施例提供的基于磨损状态的NAND控制设备包括：
存储器310，用于存储指令，所述指令包括上述任意一项实施例所述的基于磨损状态的NAND控制方法的步骤；
处理器320，用于执行所述指令。
其中，处理器320可以包括一个或多个处理核心，比如3核心处理器、8核心处理器等。处理器320可以采用数字信号处理DSP(Digital Signal Processing)、现场可编程门阵列FPGA(Field－Programmable Gate Array)、可编程逻辑阵列PLA(Programmable LogicArray)中的至少一种硬件形式来实现。处理器320也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器CPU(CentralProcessing Unit)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器320可以集成有图像处理器GPU(Graphics Processing Unit)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器320还可以包括人工智能AI(Artificial Intelligence)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器310可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器310还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器310至少用于存储以下计算机程序311，其中，该计算机程序311被处理器320加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的基于磨损状态的NAND控制方法中的相关步骤。另外，存储器310所存储的资源还可以包括操作系统312和数据313等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统312可以为Windows。数据313可以包括但不限于上述方法所涉及到的数据。
在一些实施例中，基于磨损状态的NAND控制设备还可包括有显示屏330、电源340、通信接口350、输入输出接口360、传感器370以及通信总线380。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对基于磨损状态的NAND控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
本申请实施例提供的基于磨损状态的NAND控制设备，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如上所述的基于磨损状态的NAND控制方法，效果同上。
需要说明的是，以上所描述的装置、设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
为此，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如基于磨损状态的NAND控制方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器ROM(Read-OnlyMemory)、随机存取存储器RAM(Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例中提供的计算机可读存储介质所包含的计算机程序能够在被处理器执行时实现如上所述的基于磨损状态的NAND控制方法的步骤，效果同上。
以上对本发明所提供的一种基于磨损状态的NAND控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。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他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，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。

Claims (10)

1.一种基于磨损状态的NAND控制方法，其特征在于，基于固态硬盘控制器，包括：
监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果；
当所述固态硬盘处于返修阶段时，获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果；
根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新所述固态硬盘的NAND控制参数。
2.根据权利要求1所述的NAND控制方法，其特征在于，所述NAND磨损状态监控结果具体为NAND擦写次数。
3.根据权利要求1所述的NAND控制方法，其特征在于，所述NAND控制指令具体为对各NAND颗粒的纠错参数。
4.根据权利要求1所述的NAND控制方法，其特征在于，所述监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果，具体为：
以NAND组为单位，监控所述固态硬盘的NAND磨损状态，得到各所述NAND组的NAND磨损状态监控结果；
其中，所述NAND组包括多个NAND颗粒。
5.根据权利要求1所述的NAND控制方法，其特征在于，还包括：
根据所述NAND磨损状态监控结果更新预先在所述固态硬盘的固件中建立的磨损信息表中的信息；
相应的，所述获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果，具体为：
调用所述磨损信息表以获取所述当前时刻的NAND磨损状态监控结果。
6.根据权利要求1所述的NAND控制方法，其特征在于，所述根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新所述固态硬盘的NAND控制参数，具体包括：
查询预设的所述NAND磨损状态监控结果和所述NAND控制参数的对应关系，确定与所述当前时刻的NAND磨损状态监控结果对应的参考NAND控制参数；
将所述参考NAND控制参数与所述固态硬盘的唯一标识对应存储至预设位置；
当所述固态硬盘返修完毕后，接收根据所述参考NAND控制参数确定的最新NAND控制参数，并利用所述最新NAND控制参数更新对NAND颗粒的控制算法。
7.根据权利要求1所述的NAND控制方法，其特征在于，还包括：
当所述固态硬盘返修完毕后，接收所述固态硬盘的最新NAND磨损状态监控结果，以在所述最新NAND磨损状态监控结果的基础上继续进行对NAND磨损状态的监控。
8.一种基于磨损状态的NAND控制装置，其特征在于，包括：
监控单元，用于监控所在固态硬盘的NAND磨损状态，得到NAND磨损状态监控结果；
获取单元，用于当所述固态硬盘处于返修阶段时，获取当前时刻的NAND磨损状态监控结果；
更新单元，用于根据当前时刻的NAND磨损状态监控结果更新所述固态硬盘的NAND控制参数。
9.一种基于磨损状态的NAND控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令，所述指令包括权利要求1至7任意一项所述基于磨损状态的NAND控制方法的步骤；
处理器，用于执行所述指令。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述基于磨损状态的NAND控制方法的步骤。
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