CN114049910B

CN114049910B - 一种nand重读档位的换档方法、系统及相关组件

Info

Publication number: CN114049910B
Application number: CN202210034573.0A
Authority: CN
Inventors: 范浩东; 骆文杰; 杨万云
Original assignee: Shenzhen Huadian Communication Co ltd
Current assignee: Shenzhen Huadian Communication Co ltd
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2042-01-13
Also published as: CN114049910A

Abstract

本申请公开了一种NAND重读档位的换档方法、系统及相关组件，该方法包括：当收到换档重读指令，对NAND下发多个读电压对应的多个测试电压，以获取NAND的当前电压分布曲线；在当前电压分布曲线中，确定每个读电压对应的最低波谷电压；比较每个读电压及其对应的最低波谷电压，确定每个读电压的偏移值；根据偏移值，对NAND进行换档重读。本申请中在收到换档重读指令时，未使用重读档位表中重读档位，而是直接重新获取当前电压分布曲线和当前NAND的实际偏移值，然后进行换档重读，即使重读档位表中不存在正确的重读档位，本申请依然能够完成正确的数据读取，相比重读档位表的方法，本申请成功率更高，适用范围更广。

Description

一种NAND重读档位的换档方法、系统及相关组件

技术领域

本发明涉及NAND FLASH领域，特别涉及一种NAND重读档位的换档方法、系统及相关组件。

背景技术

当前，NAND FLASH，简称NAND，常规的颗粒加载包括：按照默认重读档位readretry读取NAND，如果数据读取时由于位反转bit flip过多导致数据读取失败，则按照厂商预设于NAND中的重读档位表read retry table中每组重读档位逐一尝试重读，直至数据读取正确为止。

这种方法的成功率建立在厂商预设的重读档位表上，如果当前NAND的实际重读档位没有出现在重读档位表中，按照重读档位表尝试依然无法读取到正确数据，该重读档位表具有一定的局限性，无法适用于所有颗粒的应用场景，未能解决所有位反转过多导致的数据读取失败的问题。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用性更广的NAND重读档位的换档方法、系统及相关组件。其具体方案如下：

一种NAND重读档位的换档方法，包括：

当收到换档重读指令，对NAND下发多个读电压对应的多个测试电压，以获取所述NAND的当前电压分布曲线；

在所述当前电压分布曲线中，确定每个所述读电压对应的最低波谷电压；

比较每个所述读电压及其对应的所述最低波谷电压，确定每个所述读电压的偏移值；

根据所述偏移值，对所述NAND进行换档重读。

优选的，所述在所述当前电压分布曲线中，确定每个所述读电压对应的最低波谷电压的过程，包括：

在所述当前电压分布曲线中，以预设反转数为最大值，确定每个所述读电压对应的波谷电压曲线段；

确定每个所述波谷电压曲线段中的局域最小值；

根据每个所述读电压对应的所有所述局域最小值，确定对应的最低波谷电压。

优选的，所述根据每个所述读电压对应的所有所述局域最小值，确定对应的最低波谷电压的过程，包括：

对每个所述读电压对应的所有所述局域最小值对应的所有电压求平均值或求中位数，作为对应的最低波谷电压。

从每个所述读电压对应的所有所述局域最小值对应的所有电压中，确定距离对应的所述读电压最近的电压值，作为对应的最低波谷电压。

确定每个所述波谷电压曲线段中的最小值，作为对应的最低波谷电压。

优选的，所述换档重读指令具体为所述NAND读取数据失败并满足换档条件时生成的指令。

优选的，所述换档条件包括：

所述NAND读取数据失败的次数达到预设次数；

和/或所述NAND读取数据失败的原因为位反转个数超过预设反转比例；

和/或多次更换预设电压表中档位电压对所述NAND进行换档重读失败。

相应的，本申请还公开了一种NAND重读档位的换档系统，包括：

第一获取模块，用于当收到换档重读指令，对NAND下发多个读电压对应的多个测试电压，以获取所述NAND的当前电压分布曲线；

第二获取模块，用于在所述当前电压分布曲线中，确定每个所述读电压对应的最低波谷电压；

第三获取模块，用于比较每个所述读电压及其对应的所述最低波谷电压，确定每个所述读电压的偏移值；

动作模块，用于根据所述偏移值，对所述NAND进行换档重读。

相应的，本申请还公开了一种NAND重读档位的换档装置，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时实现如上文任一项所述NAND重读档位的换档方法的步骤。

相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质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文任一项所述NAND重读档位的换档方法的步骤。

本申请公开了一种NAND重读档位的换档方法，包括：当收到换档重读指令，对NAND下发多个读电压对应的多个测试电压，以获取所述NAND的当前电压分布曲线；在所述当前电压分布曲线中，确定每个所述读电压对应的最低波谷电压；比较每个所述读电压及其对应的所述最低波谷电压，确定每个所述读电压的偏移值；根据所述偏移值，对所述NAND进行换档重读。本申请中在收到换档重读指令时，未使用重读档位表中重读档位，而是直接重新获取当前电压分布曲线和当前NAND的实际偏移值，然后进行换档重读，即使重读档位表中不存在正确的重读档位，本申请依然能够完成正确的数据读取，相比重读档位表的方法，本申请成功率更高，适用范围更广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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为本发明实施例中一种NAND重读档位的换档方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例中一种电压分布曲线的结构分布图；

图3为本发明实施例中一种NAND重读档位的换档方法的结构分布图。

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。

常规重读方法的成功率建立在厂商预设的重读档位表上，如果当前NAND的实际重读档位没有出现在重读档位表中，按照重读档位表尝试依然无法读取到正确数据，该重读档位表具有一定的局限性，无法适用于所有颗粒的应用场景，未能解决所有位反转过多导致的数据读取失败的问题。

本申请中在收到换档重读指令时，未使用重读档位表中重读档位，而是直接重新获取当前电压分布曲线和当前NAND的实际偏移值，然后进行换档重读，即使重读档位表中不存在正确的重读档位，本申请依然能够完成正确的数据读取，相比重读档位表的方法，本申请成功率更高，适用范围更广。

本发明实施例公开了一种NAND重读档位的换档方法，参见图1所示，包括：

S1：当收到换档重读指令，对NAND下发多个读电压对应的多个测试电压，以获取NAND的当前电压分布曲线；

可以理解的是，该换档重读指令一般为NAND读取数据失败，且失败原因为位反转过多时系统产生的指令。进一步的，换档重读指令具体为NAND读取数据失败并满足换档条件时生成的指令。具体的，换档条件可包括：NAND读取数据失败的次数达到预设次数；和/或NAND读取数据失败的原因为位反转个数超过预设反转比例；和/或多次更换预设电压表中档位电压对NAND进行换档重读失败。这里的预设电压表也即前文中厂商预设于NAND中的重读档位表read retry table。

可以理解的是，在因为位反转过多导致数据读取失败的前提下，实施本实施例的换档方法前，可再次尝试按照原有档位电压读取数据，失败后实施本方法，也可向按照预设电压表中档位电压进行换档重读，失败后实施本方法，当然也可以直接在确定读取数据失败的原因为位反转个数超过预设反转比例时直接实施本方法。

具体的，对NAND下发多个读电压对应的多个测试电压，多个读电压对应的多个测试电压，具体包括中心电压、多个正测试电压和多个负测试电压，其中，以每个读电压为中心电压，对中心电压依次增加档位电压差，得到对应多个正测试电压，对中心电压依次减少档位电压差，得到多个负测试电压。

具体的读电压个数和档位电压差，需要根据NAND的实际类型进行设置，正测试电压和负测试电压的个数由两个相邻读电压和档位电压差决定，一般以相邻读电压对应的测试电压的交集尽量少或没有交集为原则。例如TLC NAND FLASH中，一个WL对应七个阈值电压点，也即七个读电压L0-L6，如图2的理想电压分布曲线的示意图所示，例如读电压L2对应的测试电压，包括中心电压，取值为读电压L2，以中心电压分别向左、向右各偏移128个档位电压差，可得到对应的正测试电压和负测试电压。将测试电压依次下发给NAND，即可获取每个测试电压对应的NAND中的裸数据，依次对每个测试电压与其相邻测试电压对应的裸数据进行异或计算，然后将异或计算结果作为当前测试电压的测试数据，统计每份测试数据中的位反转个数，从而得到测试电压与位反转个数的对应关系曲线V-N，也即当前电压分布曲线。

S2：在当前电压分布曲线中，确定每个读电压对应的最低波谷电压；

可以理解的是，本实施例中当前电压分布曲线反应了当前NAND的实际读电压状态，电压分布曲线上的波谷或波峰指的是位反转个数N的变化趋势，所说的每个读电压对应的最低波谷电压，也即指每个默认读电压或理想读电压对应的实际读电压状态。但是电压分布曲线只有在理想状态下才会出现两个波峰中间只有一个波谷底值的情况，考虑到实际的当前电压分布曲线可能因为测试干扰、计数误差等情况，出现波峰和/或波谷不稳定的情况，例如两个波峰中间存在多个波谷如W型的情况，或一个大的波峰上出现一个小的波谷下限的情况，因此，为了使程序中能够更为准确地识别最低波谷电压，同时避免大波峰上出现轻微数据下陷导致被误认为波谷，可设置一预设反转值作为最大值N1，截取每个读电压的波谷部分，即波谷电压曲线段，如图2中所示，然后在波谷电压曲线段选择一个最低波谷电压。

进一步的，对于一个波谷电压曲线段，在其中选择一个最低波谷电压的思路至少包括以下两种，一是确定多个局域最小值，然后选择一个作为最低波谷电压，二是直接选择波谷电压曲线段上的最小值。

第一种思路具体包括：

在当前电压分布曲线中，以预设反转数为最大值，确定每个读电压对应的波谷电压曲线段；

确定每个波谷电压曲线段中的局域最小值；

根据每个读电压对应的所有局域最小值，确定对应的最低波谷电压。

其中，根据每个读电压对应的所有局域最小值，确定对应的最低波谷电压的过程，包括：

对每个读电压对应的所有局域最小值对应的所有电压求平均值或求中位数，作为对应的最低波谷电压。

或者，根据每个读电压对应的所有局域最小值，确定对应的最低波谷电压的过程，包括：

从每个读电压对应的所有局域最小值对应的所有电压中，确定距离对应的读电压最近的电压值，作为对应的最低波谷电压。

可以理解的是，该思路中每个局域最小值都参与了最低波谷电压的判断。

第二种思路具体包括：

确定每个波谷电压曲线段中的最小值，作为对应的最低波谷电压。

可以理解的是，第二种思路也可通过第一种思路中直接从多个局域最小值中选择位反转个数的最小值作为最低波谷电压实现，但第二种思路不用逐一确定局域最小值，计算量更小。

可以理解的是，以上仅为确定最低波谷电压的思路距离说明，本领域技术人员也可通过其他思路来确定当前电压分布曲线上的最低波谷电压，此处不作限制。

S3：比较每个读电压及其对应的最低波谷电压，确定每个读电压的偏移值；

S4：根据偏移值，对NAND进行换档重读。

可以理解的是，在此次换档重读之前，NAND上所有读取程序的相关电压值均按照原本读电压设置，但原电压值读取数据失败，因此换档重读是在原本读电压的基础上利用偏移值重新修正NAND上读取程序的相关电压值，从而能够实现当前电压分布曲线最适配的重读方案，进而数据读取成功。

相应的，本申请还公开了一种NAND重读档位的换档系统，参见图3所示，包括：

第一获取模块1，用于当收到换档重读指令，对NAND下发多个读电压对应的多个测试电压，以获取所述NAND的当前电压分布曲线；

第二获取模块2，用于在所述当前电压分布曲线中，确定每个所述读电压对应的最低波谷电压；

第三获取模块3，用于比较每个所述读电压及其对应的所述最低波谷电压，确定每个所述读电压的偏移值；

动作模块4，用于根据所述偏移值，对所述NAND进行换档重读。

在一些具体的实施例中，第二获取模块2具体包括：

曲线段获取单元，用于在所述当前电压分布曲线中，以预设反转数为最大值，确定每个所述读电压对应的波谷电压曲线段；

局域值获取单元，用于确定每个所述波谷电压曲线段中的局域最小值；

波谷电压获取单元，用于根据每个所述读电压对应的所有所述局域最小值，确定对应的最低波谷电压。

在一些具体的实施例中，波谷电压获取单元具体用于：

在一些具体的实施例中，第二获取模块2具体包括：

波谷电压获取单元，确定每个所述波谷电压曲线段中的最小值，作为对应的最低波谷电压。

在一些具体的实施例中，所述换档重读指令具体为所述NAND读取数据失败并满足换档条件时生成的指令。

在一些具体的实施例中，所述换档条件包括：

所述NAND读取数据失败的次数达到预设次数；

相应的，本申请实施例还公开了一种NAND重读档位的换档装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

相应的，本申请实施例还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质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文任一项所述NAND重读档位的换档方法的步骤。

其中，具体有关所述NAND重读档位的换档方法的细节内容，可以参照上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。

其中，本实施例中一种NAND重读档位的换档装置和可读存储介质具有与上文实施例中一种NAND重读档位的换档方法相同的技术效果，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，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。

以上对本发明所提供的一种NAND重读档位的换档方法、系统及相关组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。

Claims

1.一种NAND重读档位的换档方法，其特征在于，包括：

根据所述偏移值，对所述NAND进行换档重读；

其中，所述在所述当前电压分布曲线中，确定每个所述读电压对应的最低波谷电压的过程，包括：

确定每个所述波谷电压曲线段中的局域最小值，并根据每个所述读电压对应的所有所述局域最小值，确定对应的最低波谷电压；

或，确定每个所述波谷电压曲线段中的最小值，作为对应的所述最低波谷电压。

2.根据权利要求1所述换档方法，其特征在于，所述根据每个所述读电压对应的所有所述局域最小值，确定对应的最低波谷电压的过程，包括：

3.根据权利要求1所述换档方法，其特征在于，所述根据每个所述读电压对应的所有所述局域最小值，确定对应的最低波谷电压的过程，包括：

4.根据权利要求1至3任一项所述换档方法，其特征在于，所述换档重读指令具体为所述NAND读取数据失败并满足换档条件时生成的指令。

5.根据权利要求4所述换档方法，其特征在于，所述换档条件包括：

所述NAND读取数据失败的次数达到预设次数；

和/或多次更换预设电压表中档位电压对所述NAND进行换档重读均失败。

6.一种NAND重读档位的换档系统，其特征在于，包括：

动作模块，用于根据所述偏移值，对所述NAND进行换档重读；

所述第二获取模块包括曲线段获取单元、局域值获取单元和波谷电压获取单元，或，所述第二获取模块包括所述曲线段获取单元和所述波谷电压获取单元，其中：

所述曲线段获取单元，用于在所述当前电压分布曲线中，以预设反转数为最大值，确定每个所述读电压对应的波谷电压曲线段；

所述局域值获取单元，用于确定每个所述波谷电压曲线段中的局域最小值；

所述波谷电压获取单元，用于根据每个所述读电压对应的所有所述局域最小值，确定对应的最低波谷电压，或，用于确定每个所述波谷电压曲线段中的最小值，作为对应的所述最低波谷电压。

7.一种NAND重读档位的换档装置，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时实现如权利要求1至5任一项所述NAND重读档位的换档方法的步骤。

8.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质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权利要求1至5任一项所述NAND重读档位的换档方法的步骤。