CN113641309A - Ssd的弱块识别方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及SSD的弱块识别方法、装置、计算机设备及存储介质，该方法，包括：若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块；对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间；等待数据保持时间过后，读取该当前块中的校验数据，并将读取的校验数据与填充的校验数据进行比对；若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块。本发明通过对SSD中出现读错误的块进行识别，较准确地识别发生读错误的块是否为弱块，避免后续数据因写入弱块而丢失。

Description

SSD的弱块识别方法、装置、计算机设备及存储介质
技术领域
本发明涉及SSD的弱块识别技术领域，尤其是指SSD的弱块识别方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
弱块是指在SSD出厂前未发现但在用户使用过程中出现的坏块。在使用过程中发生擦除或编程错误的块可以比较准确的识别为弱块，但发生读错误的块则不能简单标记为弱块，因为读错误不仅与NAND本体相关，也受其它因素影响(如异常掉电、温度等)。目前在SSD实现方案中，运行过程中出现擦除或编程失败的块会被识别为弱块，但对于读错误的块通常不会被视为弱块，但出现读错误的块可能也是弱块，这种方案可能会导致某些弱块未被识别出来，后续继续使用这样的块，可能导致写入其中的数据丢失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供SSD的弱块识别方法、装置、计算机设备及存储介质。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
SSD的弱块识别方法，包括以下步骤：
若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块；
对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间；
等待数据保持时间过后，读取该当前块中的校验数据，并将读取的校验数据与填充的校验数据进行比对；
若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块。
其进一步技术方案为：所述若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块步骤中，搬移块中的有效数据至SSD中空闲的好块内。
其进一步技术方案为：所述对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间步骤中，数据保持时间为实际保持时间，所述实际保持时间＝标准保持时间/AF，所述标准保持时间为SSD在标准条件下的数据保持时间；所述AF＝exp{Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}，其中，Ea为活化能，1.1ev；Kb为玻尔兹曼常量，Tn为标准温度，Ta为加速温度。
其进一步技术方案为：所述若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块步骤中，对标记不是弱块的当前块，擦除当前块，然后将其归为正常块，重新使用；对标记为弱块的当前块，将其另存至SSD中的坏块表内，不再使用。
SSD的弱块识别装置，包括：搬移擦除单元，填充计算单元，读取比对单元，及标记单元；
所述搬移擦除单元，用于若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块；
所述填充计算单元，用于对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间；
所述读取比对单元，用于等待数据保持时间过后，读取该当前块中的校验数据，并将读取的校验数据与填充的校验数据进行比对；
所述标记单元，用于若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块。
其进一步技术方案为：所述搬移擦除单元中，搬移块中的有效数据至SSD中空闲的好块内。
其进一步技术方案为：所述填充计算单元中，数据保持时间为实际保持时间，所述实际保持时间＝标准保持时间/AF，所述标准保持时间为SSD在标准条件下的数据保持时间；所述AF＝exp{Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}，其中，Ea为活化能，1.1ev；Kb为玻尔兹曼常量，Tn为标准温度，Ta为加速温度。
其进一步技术方案为：所述标记单元中，对标记不是弱块的当前块，擦除当前块，然后将其归为正常块，重新使用；对标记为弱块的当前块，将其另存至SSD中的坏块表内，不再使用。
一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的SSD的弱块识别方法。
一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如上述所述的SSD的弱块识别方法。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过对SSD中出现读错误的块进行识别，较准确地识别发生读错误的块是否为弱块，避免后续数据因写入弱块而丢失。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，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SSD的弱块识别方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的SSD的弱块识别装置的示意性框图；
图3为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1到图3所示的具体实施例，其中，请参阅图1所示，本发明公开了一种SSD的弱块识别方法，包括以下步骤：
S1，若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块；
其中，在本实施例中，搬移块中的有效数据至SSD中空闲的好块内。块的数量可以为一个，也可以为多个，具体可根据实际需要进行选择设定，以满足不同的应用场景。
其中，有效数据包括用户写入的数据和系统管理数据。
其中，擦除当前块中的无效数据，以得到空白块，便于后续进行数据填充。
S2，对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间；
其中，校验数据为正常写入的数据。
其中，数据保持时间为实际保持时间，所述实际保持时间＝标准保持时间/AF，所述标准保持时间为SSD在标准条件下的数据保持时间；所述AF＝exp{Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}，其中，Ea为活化能，1.1ev；Kb为玻尔兹曼常量，Tn为标准温度，Ta为加速温度。
NAND厂商通常会给出标准条件下NAND的数据保持时间，如温度40度，擦除次数＝1000，数据保持时间1年；擦除次数＝2000，数据保持时间0.5年等。对于发生读错误的块，根据该块的擦除次数和当前温度计算实际数据保持时间，基于温度的加速因子的计算公式如下：AF＝exp{Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}，其中Ea为活化能，1.1ev；Kb玻尔兹曼常量，Tn为标准温度，Ta为加速温度；实际保持时间＝标准保持时间/AF。
例如：出现读失败块的擦除次数为1100，当前温度70度，则标准保持时间＝4380小时(0.5年，擦除次数＝2000，温度40度)，即标准温度为40度，加速温度为70度，计算得到AF＝35.32，实际保持时间＝4380/35.32＝124小时。
S3，等待数据保持时间过后，读取该当前块中的校验数据，并将读取的校验数据与填充的校验数据进行比对；
S4，若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块。
其中，在S4步骤中，对标记不是弱块的当前块，擦除当前块，然后将其归为正常块，重新使用；对标记为弱块的当前块，将其另存至SSD中的坏块表内，不再使用。
本发明通过对SSD中出现读错误的块进行识别，较准确地识别发生读错误的块是否为弱块，避免后续数据因写入弱块而丢失。
请参阅图2所示，本发明还公开了一种SSD的弱块识别装置，包括：搬移擦除单元10，填充计算单元20，读取比对单元30，及标记单元40；
所述搬移擦除单元10，用于若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块；
所述填充计算单元20，用于对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间；
所述读取比对单元30，用于等待数据保持时间过后，读取该当前块中的校验数据，并将读取的校验数据与填充的校验数据进行比对；
所述标记单元40，用于若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块。
其中，所述搬移擦除单元10中，搬移块中的有效数据至SSD中空闲的好块内。
其中，所述填充计算单元20中，数据保持时间为实际保持时间，所述实际保持时间＝标准保持时间/AF，所述标准保持时间为SSD在标准条件下的数据保持时间；所述AF＝exp{Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}，其中，Ea为活化能，1.1ev；Kb为玻尔兹曼常量，Tn为标准温度，Ta为加速温度。
其中，所述标记单元40中，对标记不是弱块的当前块，擦除当前块，然后将其归为正常块，重新使用；对标记为弱块的当前块，将其另存至SSD中的坏块表内，不再使用。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述SSD的弱块识别装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述SSD的弱块识别装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图3所示的计算机设备上运行。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图；该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
参阅图3，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种SSD的弱块识别方法。
该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种SSD的弱块识别方法。
该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现上述的SSD的弱块识别方法。
所述存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，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。例如多个单元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。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该集成的单元如果以软件功能单元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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.SSD的弱块识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块；
对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间；
等待数据保持时间过后，读取该当前块中的校验数据，并将读取的校验数据与填充的校验数据进行比对；
若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块。
2.根据权利要求1所述的SSD的弱块识别方法，其特征在于，所述若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块步骤中，搬移块中的有效数据至SSD中空闲的好块内。
3.根据权利要求1所述的SSD的弱块识别方法，其特征在于，所述对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间步骤中，数据保持时间为实际保持时间，所述实际保持时间＝标准保持时间/AF，所述标准保持时间为SSD在标准条件下的数据保持时间；所述AF＝exp{Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}，其中，Ea为活化能，1.1ev；Kb为玻尔兹曼常量，Tn为标准温度，Ta为加速温度。
4.根据权利要求1所述的SSD的弱块识别方法，其特征在于，所述若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块步骤中，对标记不是弱块的当前块，擦除当前块，然后将其归为正常块，重新使用；对标记为弱块的当前块，将其另存至SSD中的坏块表内，不再使用。
5.SSD的弱块识别装置，其特征在于，包括：搬移擦除单元，填充计算单元，读取比对单元，及标记单元；
所述搬移擦除单元，用于若SSD中的块出现读错误，则搬移块中的有效数据，然后擦除当前块；
所述填充计算单元，用于对当前块填充校验数据，并计算该当前块的数据保持时间；
所述读取比对单元，用于等待数据保持时间过后，读取该当前块中的校验数据，并将读取的校验数据与填充的校验数据进行比对；
所述标记单元，用于若比对结果一致，则标记该当前块不是弱块；若比对结果不一致，则标记该当前块为弱块。
6.根据权利要求5所述的SSD的弱块识别装置，其特征在于，所述搬移擦除单元中，搬移块中的有效数据至SSD中空闲的好块内。
7.根据权利要求5所述的SSD的弱块识别装置，其特征在于，所述填充计算单元中，数据保持时间为实际保持时间，所述实际保持时间＝标准保持时间/AF，所述标准保持时间为SSD在标准条件下的数据保持时间；所述AF＝exp{Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}，其中，Ea为活化能，1.1ev；Kb为玻尔兹曼常量，Tn为标准温度，Ta为加速温度。
8.根据权利要求5所述的SSD的弱块识别装置，其特征在于，所述标记单元中，对标记不是弱块的当前块，擦除当前块，然后将其归为正常块，重新使用；对标记为弱块的当前块，将其另存至SSD中的坏块表内，不再使用。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-4中任一项所述的SSD的弱块识别方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如权利要求1-4中任一项所述的SSD的弱块识别方法。
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