CN114296645A - 一种Nand闪存中重读方法和固态硬盘 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种Nand闪存中重读方法和固态硬盘。所述方法包括：在对Nand闪存中出错页进行重读时，记录已完成重读的每个出错页在预设的重读表中对应的偏移电压范围；获取同一偏移方向的至少两个出错页对应的偏移电压范围；根据同一偏移方向的出错页对应的偏移电压范围，确定每个偏移方向对应的偏移电压的目标范围；利用每个偏移方向的目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作。
Description
技术领域
本申请实施例涉及信息处理领域，尤指一种Nand闪存中重读方法和固态硬盘。
背景技术
Nand Flash存储方式基于浮栅(Floating Gate)技术，在栅极(控制栅)与漏极之间存在浮置栅，Nand Flash可以进行erase放电和program充电动作，Nand Flash可以在无电源的情况下仍然保持电荷，用于存储数据。
数据在Nand Flash中的存储是以电荷形式存储的，栅极及主板利用氧化膜进行绝缘处理，所以可以使电荷存储很长时间，但是如果氧化膜存在缺陷或者遭到破坏，那么数据就会收到破坏。另外，由于制作工艺或者硬件电气特性的影响，存储在Nand Flash存储器中的数据位会发生反转。当前使用Nand Flash的产品中，都会通过解码模块对Nand进行解码，当发生反转的数据量较大并超出硬件纠错模块的纠错能力时，可能就会产生数据丢失。
在Nand使用过程中很容易出现电子偏移的情况，表现出来的现象就是出现数据出错。例如，在Nand中的块block正在执行写入操作时发生高低温度切换，就会造成block正在program的电荷发生电子偏移；或者，在高温写完数据之后在低温下读取；或者，在低温写完数据在高温下读取，在上述三种情况下读取数据非常容易发生ECC Fail的情况。另外，在Nand硬盘静置保存时也会出现电子流失等情况。
Nand出现的电子偏移的情况会造成ECC Fail，如果读取到ECC Fail的数据，则需要进行电压偏移后重读Retry Read。固件可以利用重读表Retry Table使用偏移电压进行Retry Read。在使用Retry Table进行重读时，由于数据出错的block和page数目不确定，无法用同一组Retry Table恢复所有出错的数据，所以在Retry Read时往往需要遍历RetryTable，有的数据即使重读Retry Read也会发生ECC Fail，需要使用更强的soft decode等手段解码，这样会影响数据的读取效率，所以需要针对电子偏移的数据进行处理，以减少数据丢失发生的概率、以及提高纠错数据时的解码效率。因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种Nand闪存中重读方法和固态硬盘。
为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种Nand闪存中重读方法，包括：
在对Nand闪存中出错页进行重读时，记录已完成重读的每个出错页在预设的重读表中对应的偏移电压范围；
获取同一偏移方向的至少两个出错页对应的偏移电压范围；
根据同一偏移方向的出错页对应的偏移电压范围，确定每个偏移方向对应的偏移电压的目标范围；
利用每个偏移方向的目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作。
一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文所述的方法。
一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文所述的方法。
一种固态硬盘，设置有如上文所述的电子装置。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
利用已完成重读的出错页对应的偏差电压范围，确定每个偏移方向对应的目标范围，利用该目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作，与现有技术中对每个出错页均需查询重读表相比，减少了查询次数，提高Nand Flash出错后重读效率。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的Nand闪存中重读方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的Nand闪存中重读方法的另一流程图。
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明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本申请实施例提供的Nand闪存中重读方法的示意图。如图1所示，所述方法包括：
步骤101、在对Nand闪存中出错页进行重读时，记录已完成重读的每个出错页在预设的重读表中对应的偏移电压范围；
其中，Nand闪存(Flash)电压以0为基准，在重读表(Retry Table)中，电荷向左偏移则电压表现为0xFF 0xED 0xE5 0xF1等，电荷向右偏移则电压表现为0x05 0x0F 0x080x11等，其中电荷偏移方向不同代表Nand使用环境不同，比如高温、低温、数据静置等。
步骤102、获取同一偏移方向的至少两个出错页对应的偏移电压范围；
因为电荷有向左偏移和向右偏移两种情况，所以在Nand的使用过程中遇到ECCFail时，可以根据出错页的电荷偏移方向，将偏移方向分为向左偏移和向右偏移。
步骤102、根据同一偏移方向的出错页对应的偏移电压范围，确定每个偏移方向对应的偏移电压的目标范围；
由于连续多个页对应的偏移电压范围具有相似性，因此，可以根据已重读完成的出错页对应的偏移电压范围，确定每个偏移方向的偏移电压的目标范围，，用于恢复多数出错页的数据。
步骤104、利用每个偏移方向的目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作；
使用该目标范围进行重读操作，与现有技术中对每个出错页均需查询重读表相比，减少了查询次数，提高Nand Flash出错后重读效率。
本申请实施例提供的方法，利用已完成重读的出错页对应的偏差电压范围，确定每个偏移方向对应的目标范围，利用该目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作，与现有技术中对每个出错页均需查询重读表相比，减少了查询次数，提高NandFlash出错后重读效率。
下面对本申请实施例提供的方法进行说明：
在一个示例性实施例中，通过如下方式确定每个偏移方向对应的偏移电压的目标范围，包括：
计算同一偏移方向的至少两个出错页的偏移电压范围的平均值，作为该偏移方向对应的目标范围。
以具体应用场景为例进行说明：
当读到第一个出错页P1时，若电压左偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的左偏电压retry table(0x80～0xFF)叫做N1；若电压右偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的右偏电压retry table(0x01～0x7F)叫做M1，并将N1或M1做记录；
当等读到下个出错页P2时，若电压左偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的左偏电压retry table(0x80～0xFF)叫做N2；若电压右偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的右偏电压retry table(0x01～0x7F)叫做M2，并将N2或M2做记录；
若记录到左偏电压范围的次数达到两次，即记录了N1和N2，则将N1与N2相加之后除以2，做一个平均值，叫做L1，作为左偏的目标范围；若记录到右偏电压范围的次数达到两次，即记录了M1和M2，则将M1与M2相加之后除以2，做一个平均值，叫做R1，作为右偏的目标范围；记录L1或R1，此时M1、M2、N1、N2可以不再记录。
上例是以选择重读处理过程中前N个出错页的偏差范围为例进行说明，优选的，还可以根据实际处理的出错页选择合适的出错页进行目标范围的范围进行计算。
优选的，通过如下方式选择同一偏移方向的至少两个出错页，包括：
获取未完成重读的出错页的编号的最小值；
根据所述最小值以及已完成重读的出错页的编号，为每个偏移方向选择对应偏移方向上至少两个出错页作为该偏移方向的目标页。
具体的，可以选择距离该最小值最近的至少两个出错页作为目标出错页，利用该目标出错页对应的偏差电压范围进行目标范围的计算。
例如，未完成重读的出错页的编号的最小值为m，偏移方向为向左，可以从偏好为m-5至m-1中，选择偏移方向向左的至少两个出错页作为目标出错页，以提高所确定的目标范围适用于出错页m的可能。
在一个示例性实施例中，所述利用每个偏移方向的目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作，包括：
利用每个偏移方向的目标范围，对第i个出错页进行重读操作；
如果第i个出错页重读操作成功，则继续利用每个偏移方向的目标范围对第i+1个出错页进行处理；
如果第i个出错页重读操作不成功，则从重读表中确定第i个出错页对应的偏移电压范围；利用第i个出错页对应的偏移电压范围对第i个出错页进行重读；
其中，i为正整数。
以上例中目标范围为L1和R1为例进行说明：
当读到第i个出错页page i时，优先使用L1和R1进行数据读取，若将数据恢复，优先使用L1和R1对数据读取出错页page i+1。
若无法将数据恢复，则遍历整个Retry Table找到第一个能将数据恢复的左偏电压retry table(0x80～0xFF)叫做N3，使用N3进行数据读取。
在一个示例性实施例中，所述从重读表中确定第i个出错页对应的偏移电压范围之后，所述方法还包括：
确定第i个出错页对应的偏移方向，得到目标方向；
利用第i个出错页对应的偏移电压范围，对目标方向的目标范围进行更新，得到更新后的目标范围；
利用更新后的目标范围对第i+1个出错页进行处理。
由于当前得到的目标范围不再适用于第i个出错页的数据恢复，因此，需要对当前的目标范围进行修正，以保证能够适用于第i个出错页之后的出错页。可以利用第i个出错页对应的偏移电压范围对当前的目标范围进行修正，以保证适用于第i个出错页之后的出错页。
在一个示例性实施例中，通过如下方式对目标方向的目标范围进行更新，包括：
计算第i个出错页对应的偏移电压范围与所述目标方向的目标范围的平均值，得到该目标方向更新后的目标范围。
以上例中目标范围为L1和R1为例进行说明：
若第i个出错页page i电压左偏，将N3与L1相加之后除以2，得到平均值叫做L2；若电压右偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的右偏电压retry table(0x01～0x7F)叫做M3，并将M3与R1相加之后除以2，得到平均值叫做R2；并将L2或R2做记录；其余可以不再记录。
其中，通过每个出错页在重读表中对应的偏移电压范围是通过如下方式得到的，包括：
对每个出错页，按照重读表中偏移电压范围的顺序，查找能够恢复该出错页数据的偏移电压范围，将查找到的第一个偏移电压范围作为该出错页在重读表中对应的偏移电压范围。
下面以本申请提供的实施例对本申请提供的方法进行说明
本申请实施例提供一种提高Nand Flash出错后重读效率的方法，因为电荷有向左偏移和向右偏移两种情况，所以在Nand的使用过程中遇到ECC Fail时，记录两组对多数retry table有效的平均值table，一组针对左偏，一组针对右偏，用于恢复多数出错page的数据；在数据出错时优先使用获得的平均值Retry table读取数据，能够提高Nand Flash出错后重读效率。
图2为本申请实施例提供的Nand闪存中重读方法的另一流程图。如图2所示，所述方法包括：
步骤201、在对Nand闪存中出错页进行重读时，获取偏移方向为左的至少两个出错页和偏移方向为右的至少两个出错页在重读表中对应的偏移电压范围；
以Nand闪存中前4个出错页的偏移方向依次为左、左、右、右为例，
在读到第一个出错页P1时，电压左偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的左偏电压范围N1；
在读到第二个出错页P2时，电压左偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的左偏电压范围N2；
在读到第三个出错页P3时，电压右偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的左偏电压范围M1；
在读到第四个出错页P4时，电压右偏，遍历Retry Table找到第一个能将数据恢复的左偏电压范围M2；
步骤202、根据得到的偏差电压范围，计算左偏电压平均值L1和右偏电压平均值R1；
若记录到左偏电压两次，即记录了N1和N2时，则将N1与N2相加之后除以2，做一个平均值，叫做L1，若记录到右偏电压两次，即记录了M1和M2时，则将M1与M2相加之后除以2，做一个平均值，叫做R1；并记录L1或R1，此时M1、M2、N1、N2可以不再记录；
步骤203、利用左偏电压平均值和右偏电压平均值对出错页进行重读操作，包括：
步骤2031、利用当前的左偏电压平均值和右偏电压平均值读到第i个出错页；
第一次使用的左偏电压平均值和右偏电压平均值分别为L1和R1；如果发生读取失败，会对L1和R1进行更新，得到新的左偏电压平均值和右偏电压平均值，则本步骤使用的更新后的数值；否则，继续使用L1和R1。
步骤2032、判断第i个出错页的数据是否恢复；
如果数据恢复，则执行步骤2035；否则，执行步骤2033；
步骤2033、遍历整个Retry Table找到第一个能将数据恢复的偏差电压范围，并利用该偏差电压范围对第i个出错页进行重读；
步骤2034、利用第i个出错页的偏差电压范围，对左偏电压平均值或右偏电压平均值进行更新；
如果第i个出错页的偏移方向为左，则对左偏电压平均值进行更新；如果第i个出错页的偏移方向为右，则对右偏电压平均值进行更新；将更新后的左偏电压平均值或右偏电压平均值作为当前的左偏电压平均值或右偏电压平均值；
步骤2035、更新i的取值为i+1，并执行步骤2031。
本申请实施例提供的方法，在任何使用Nand的存储设备使用过程中，都会在使用过程中遇到电荷偏移的情况。在出现电荷偏移的条件下，可以使用上述方法，加快纠错重读效率，提高产品安全性能；增加产品使用寿命。
本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文任一项中所述的方法。
本申请实施例提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。
本申请实施例提供一种固态硬盘，设置有上文所述的电子装置。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (10)
1.一种Nand闪存中重读方法，包括：
在对Nand闪存中出错页进行重读时，记录已完成重读的每个出错页在预设的重读表中对应的偏移电压范围；
获取同一偏移方向的至少两个出错页对应的偏移电压范围；
根据同一偏移方向的出错页对应的偏移电压范围，确定每个偏移方向对应的偏移电压的目标范围；
利用每个偏移方向的目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式确定每个偏移方向对应的偏移电压的目标范围，包括：
计算同一偏移方向的至少两个出错页的偏移电压范围的平均值，作为该偏移方向对应的目标范围。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过如下方式选择同一偏移方向的至少两个出错页，包括：
获取未完成重读的出错页的编号的最小值；
根据所述最小值以及已完成重读的出错页的编号，为每个偏移方向选择对应偏移方向上至少两个出错页作为该偏移方向的目标页。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用每个偏移方向的目标范围，对Nand闪存中未完成重读的出错页进行重读操作，包括：
利用每个偏移方向的目标范围，对第i个出错页进行重读操作；
如果第i个出错页重读操作成功，则继续利用每个偏移方向的目标范围对第i+1个出错页进行处理；
如果第i个出错页重读操作不成功，则从重读表中确定第i个出错页对应的偏移电压范围；利用第i个出错页对应的偏移电压范围对第i个出错页进行重读；
其中，i为正整数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从重读表中确定第i个出错页对应的偏移电压范围之后，所述方法还包括：
确定第i个出错页对应的偏移方向，得到目标方向；
利用第i个出错页对应的偏移电压范围，对目标方向的目标范围进行更新，得到更新后的目标范围；
利用更新后的目标范围对第i+1个出错页进行处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过如下方式对目标方向的目标范围进行更新，包括：
计算第i个出错页对应的偏移电压范围与所述目标方向的目标范围的平均值，得到该目标方向更新后的目标范围。
7.根据权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，通过每个出错页在重读表中对应的偏移电压范围是通过如下方式得到的，包括：
对每个出错页，按照重读表中偏移电压范围的顺序，查找能够恢复该出错页数据的偏移电压范围，将查找到的第一个偏移电压范围作为该出错页在重读表中对应的偏移电压范围。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至7任一项中所述的方法。
10.一种固态硬盘，其特征在于，设置有如权利要求9所述的电子装置。
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Legal Events
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| 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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