CN114816836B - 等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据存储技术领域，提供一种等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备，该方法包括：当发生故障的第一存储器恢复工作时，获取故障期间的等效驻留时间补偿值；采用预设的修正策略对等效驻留时间补偿值进行修正，得到对应的修正值集合；采用修正值集合中的各个修正值对第一存储器中的目标存储单元的最优判决电平进行预测，并计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率；选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值，以此对存储器中各个存储单元的等效驻留时间进行恢复。本发明能够对存储器故障期间的等效驻留时间进行精准恢复，在提升存储器的读取速度的同时降低原始误码率。

Description

等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
随着全球互联网程度的不断提高，全球对数据存储的需求也日益增大。当前计算机服务器的主流存储器件主要分为两种：机械硬盘（Hard Disk, HD）和固态硬盘（SolidState Drive，SSD）。固态硬盘和机械硬盘本质上都是用于数据存储的硬件，其本质上的区别在于其存储介质不同。传统的机械硬盘以机械磁盘为存储介质，通过磁臂和磁头、磁盘之间的机械构造进行数据存储和读取；而固态硬盘则是以NAND闪存（非易失性的存储器）作为存储介质，通过存储器内部的电荷数即cell的通断电进行数据的读取和写入进而实现数据存储。由于机械结构存在的性能瓶颈，当前大多数机械硬盘的读取性能相对于固态硬盘较差。随着固态硬盘小型化以及其性价比不断提升，越来越多的企业消费者和个人消费者采用固态硬盘进行数据的存储。衡量固态硬盘的众多指标中，读取速度是其中最重要的指标之一。制约固态硬盘读取速度的因素有很多方面，其中包括存储颗粒的读取数据能力和存储控制器固件算法能力。可见如何通过固件能力的提升加快固态硬盘的读取速度，降低芯片能耗，延长固态硬盘产品寿命显得尤为重要。
目前，为了加快固态硬盘的读取速度主要有以下两种实现方式，第一种方式为：在重新上电后将存储器置为default读取模式，在该模式下采用default电平进行数据读取；当前存储单元（通常以物理块block为粒度）发生写数据后重新启用预测判决电平模式。第二种方式为：在重新上电后读取当前的时间和温度，通过记录当前存储单元的状态信息，包括等效驻留时间，PE温度，读温度，PE次数等信息预测当前存储单元的判决电平，从而提升存储器的读取速度。在实现本发明过程中，发明人发现上述现有实现方式至少存在以下缺陷，上述第一种方式，存储器上电恢复后在当前存储单元未发生写数据动作时，由于无法获取准确的等效驻留时间，因此只能采取default电平进行读数据，造成RBER较高，影响读数据效率；上述第二种方式，如果在存储器掉电期间环境温度发生较大波动，会导致采用该方法补偿的等效驻留时间误差较大，从而造成预测判决电平的不准确。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备。
本发明的一个方面，提供了一种等效驻留时间的恢复方法，所述方法包括：
当发生故障的第一存储器恢复工作时，获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值；
采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合；
分别采用所述修正值集合中的各个修正值对第一存储器中指定的目标存储单元的最优判决电平进行预测，并计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率；
选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值，根据所述最优等效驻留时间补偿值对存储器中各个存储单元的等效驻留时间进行恢复。
进一步地，所述方法还包括：
从存储器的存储单元中选取至少两个存储单元作为目标存储单元；
所述目标存储单元的选取原则为存储单元拥有不同的擦写PE次数和/或任意两个存储单元在故障前最后一次记录的等效驻留时间的对数之间的差值大于预设的第一阈值。
进一步地，在获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值之后，所述方法还包括：
根据所述等效驻留时间补偿值计算目标存储单元在当前时刻的等效驻留时间；
根据与所述等效驻留时间补偿值对应的等效驻留时间预测最优判决电平，并根据预测出的最优判决电平对目标存储单元进行数据读取；
采用ECC解码器对读取数据进行纠错得到正确的目标比特序列。
进一步地，所述计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率，包括：
根据与各个修正值对应的最优判决电平分别对目标存储单元进行数据读取，得到与各个修正值对应的读取数据；
将与各个修正值对应的读取数据分别与所述目标比特序列进行比对，得到采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率。
进一步地，所述采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合，包括：
以所述等效驻留时间补偿值为中间值采用二分法构建初始修正值集合，所述初始修正值集合中包括Tmin、Tmed和Tmax，其中Tmin = 0，Tmed = delta_T，Tmax = 2*delta_T，delta_T为等效驻留时间补偿值。
进一步地，所述方法还包括：
S111、根据Tmin、Tmed和Tmax对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Tmin、Tmed和Tmax对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Emin、Emed和Emax；
S112、判断Tmax与Tmin的差值是否大于预设的第二阈值；
S113、当Tmax与Tmin的差值大于预设的第二阈值时，采用以下公式计算Tmin和Tmax的替换值Ttmp1 和Ttmp2；
Ttmp1 = (Tmin+Tmed)/2；
Ttmp2 = (Tmax+Tmed)/2；
S114、根据Ttmp1 和Ttmp2对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Ttmp1 和Ttmp2对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Etmp1和Etmp2；
S115、当Emed< min(Etmp1, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1，Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，其中min(a，b)表示取a和b的较小值，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S115，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
进一步地，所述方法还包括：
S115’、当Etmp1< min(Emed, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1, Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115’，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
进一步地，所述方法还包括：
S115”、当Etmp2< min(Emed, Etmp1)时，更新Tmin = Tmed，Tmed = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115”，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
进一步地，所述采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合，包括：
根据预设的等效驻留时间补偿值修正表对所述等效驻留时间补偿值进行修正得到对应的修正值集合，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括多个等效驻留时间补偿百分比，具体修正公式如下：
修正值=delta_T*（1+k）；
其中，delta_T为等效驻留时间补偿值，k为等效驻留时间补偿百分比。
进一步地，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括0值以及预设的多个等间隔分布在0值两侧的等效驻留时间补偿百分比。
进一步地，所述获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值，包括：
当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的时间-温度信息，由Host主机判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，周期性获取所述第一存储器的温度，并记录第一存储器在各个获取时刻的时间-温度信息，在第一存储器恢复工作时，根据所述时间-温度信息计算第一存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器，或将所述时间-温度信息发送到第一存储器，以供第一存储器根据所述时间-温度信息更新存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的时间-温度信息的故障类别，所述时间-温度信息包括温度信息与所述温度信息对应的获取时刻之间的对应关系。
进一步地，所述获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值，包括：
当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的等效驻留时间补偿值，由Host主机将与当前Host主机连接的各个存储器进行分组，判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，向第一存储器所属的分组中的第二存储器发送等效驻留时间请求信息，以请求所述第二存储器从当前时刻开始计算并记录等效驻留时间补偿值，并在第一存储器恢复工作时，获取第二存储器记录的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器；
其中，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的等效驻留时间的故障类别。
第二方面，本发明还提供一种等效驻留时间的恢复装置，所述装置包括：
获取模块，用于当发生故障的第一存储器恢复工作时，获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值；
修正模块，用于采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合；
读取模块，用于分别采用所述修正值集合中的各个修正值对第一存储器中指定的目标存储单元的最优判决电平进行预测，并计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率；
恢复模块，用于选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值，根据所述最优等效驻留时间补偿值对存储器中各个存储单元的等效驻留时间进行恢复。
进一步地，所述装置还包括：
配置模块，用于从存储器的存储单元中选取至少两个存储单元作为目标存储单元；所述目标存储单元的选取原则为存储单元拥有不同的擦写PE次数和/或任意两个存储单元在故障前最后一次记录的等效驻留时间的对数之间的差值大于预设的第一阈值。
第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上等效驻留时间的恢复方法的步骤。
第四方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上等效驻留时间的恢复方法的步骤。
本发明实施例提供的等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备，能够对存储器故障期间的存储单元的等效驻留时间进行精准恢复，进而准确预测判决电平，在提升存储器的读取速度的同时降低原始误码率RBER。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明适用存储系统的系统架构图；
图2为本发明实施例提供的等效驻留时间的恢复方法的流程图；
图3为本发明一个具体示例的等效驻留时间的恢复方法的详细流程图；
图4为本发明另一个具体示例的等效驻留时间的恢复方法的详细流程图；
图5为本发明实施例提供的等效驻留时间的恢复装置的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语），具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
如图1所示，本发明所适用的存储系统的系统模型主要由以下模块组成，包括Host主机、存储器控制器和存储单元等部分，其中Host主机连接多个存储器控制器，每一存储器控制器管理多个存储单元。针对上述存储系统，为解决现有技术中当存储器故障重新上电恢复后读取数据时的读数据原始误码率RBER较高的问题，本发明方案提出了一种等效驻留时间的恢复方法，当存储器发生故障时，由Host主机或同属性组的其他存储器帮助采集这段时间的等效驻留时间补偿值，或由Host主机或存储器控制器根据故障时间按照历史数据预估等效驻留时间补偿值，然后存储器控制器对获得的等效驻留时间补偿值进行进一步的验证和修正以获得更精确的等效驻留时间补偿，以帮助恢复等效驻留时间。
图2示意性示出了本发明一个实施例的等效驻留时间的恢复方法的流程图。参照图2，本发明实施例的SSD的数据处理方法具体包括以下步骤：
S11、当发生故障的第一存储器恢复工作时，获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值。
本发明实施例中，第一存储器表示发生故障且后面进行上电恢复的存储器。
驻留时间为存储颗粒写数据时刻和当前时刻的间隔时间。通常情况下，一个物理块通常共享一个驻留时间。等效驻留时间：高温场景相对低温场景对驻留时间具有加速作用，可根据阿伦尼乌斯公式计算某个温度下的等效驻留时间。
S12、采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合。
S13、分别采用所述修正值集合中的各个修正值对第一存储器中指定的目标存储单元的最优判决电平进行预测，并计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率。
本实施例中，在存储器故障消除后预先从第一存储器的存储单元中选取至少两个存储单元作为目标存储单元。目标存储单元的选取原则为这些存储单元的特征为：
A、存储单元拥有不同的擦写PE次数，和/或
B、任意两个存储单元在故障前最后一次记录的等效驻留时间的对数之间的差值大于预设的第一阈值Threshold。即存储单元在故障前最后一次记录的等效驻留时间服从一定的规则，即任意两个存储单元的等效驻留时间的对数间隔大于第一阈值；
Figure 162605DEST_PATH_IMAGE001
其中，abs()表示取绝对值操作，Retention表示等效驻留时间，i和j表示任意两个存储单元。
S14、选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值，根据所述最优等效驻留时间补偿值对存储器中各个存储单元的等效驻留时间进行恢复。
本发明实施例中，第一存储器可以通过Host辅助记录计算等效驻留时间补偿值，进而得到在故障期间的等效驻留时间补偿值，也可通过Host辅助请求同属性组的其他存储器帮助记录和计算当前故障存储器的等效驻留时间补偿值。
在一个具体实施例中，步骤S11中的获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值，具体可通过以下方式实现：当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的时间-温度信息，由Host主机判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，周期性获取所述第一存储器的温度，并记录第一存储器在各个获取时刻的时间-温度信息，在第一存储器恢复工作时，根据所述时间-温度信息计算第一存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器，或将所述时间-温度信息发送到第一存储器，以供第一存储器根据所述时间-温度信息更新存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的时间-温度信息的故障类别，所述时间-温度信息包括温度信息与所述温度信息对应的获取时刻之间的对应关系。
具体的，周期性获取所述第一存储器的温度可以是周期性获取所述第一存储器所在机箱的温度传感器在各个获取时刻采集的机箱温度，将所述机箱温度作为第一存储器的温度，也可以是周期性获取所述第一存储器所在机箱中的第二存储器在各个获取时刻的温度，将所述第二存储器的温度作为第一存储器的温度。
在另一个具体实施例中，步骤S11中的获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值，具体还可通过以下方式实现：当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的等效驻留时间补偿值，由Host主机将与当前Host主机连接的各个存储器进行分组，判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，向第一存储器所属的分组中的第二存储器发送等效驻留时间请求信息，以请求所述第二存储器从当前时刻开始计算并记录等效驻留时间补偿值，并在第一存储器恢复工作时，获取第二存储器记录的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器；其中，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的等效驻留时间的故障类别。
具体的，Host主机根据存储器的物理特征参数和/或使用参数对与当前Host主机连接的各个存储器进行分组。其中，物理特征参数包括存储器的厂家和/或型号；使用参数包括存储器的物理位置、存储器所在机箱的插槽位置、存储器的等效温度和/或存储器在预设时长的历史使用时间内的温度波动。
需要说明的是，除了采用上述两种方式获取等效驻留时间补偿值之外，还可以采用预设的计算模型计算从写数据时间到故障恢复后的当前时间的等效驻留时间，计算模型如下：
Figure 326345DEST_PATH_IMAGE002
其中，Retention(i)表示ti时刻的等效驻留时间，tj表示存储单元的温度信息获取时间，j=0、1、2、…；AF表示ti时刻至ti-1时刻的加速因子，该加速因子计算公式如下：
Figure 858958DEST_PATH_IMAGE003
其中，Ea表示存储单元的活化能；kB表示波尔兹曼常数；Ti表示第ti时刻存储单元的温度，Ti-1表示ti-1时刻存储单元的温度。
因此，本发明实施例提供的等效驻留时间的恢复方法同样可以在无Host协助场景，例如Host停电宕机场景，有效恢复存储单元的等效驻留时间。
本发明实施例中，在获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值之后，所述方法还包括：根据所述等效驻留时间补偿值计算目标存储单元在当前时刻的等效驻留时间；根据与所述等效驻留时间补偿值对应的等效驻留时间预测最优判决电平，并根据预测出的最优判决电平对目标存储单元进行数据读取；采用ECC解码器对读取数据进行纠错得到正确的目标比特序列。
进一步地，步骤S13中的计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率，具体包括：根据与各个修正值对应的最优判决电平分别对目标存储单元进行数据读取，得到与各个修正值对应的读取数据；将与各个修正值对应的读取数据分别与所述目标比特序列进行比对，得到采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率。
本发明实施例中，可通过两种修正策略实现对所述等效驻留时间补偿值的修正以得到最优等效驻留时间补偿值，一种为采用二分法的方式通过重复的读操作获得较为准确的最优等效驻留时间补偿值，一种为通过预先设置补偿表的方式，该方式能在精度和计算复杂度中间取得了平衡点。
在一个具体实例中，步骤S12中的采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合，包括以下具体实现方式：以所述等效驻留时间补偿值为中间值采用二分法构建初始修正值集合，所述初始修正值集合中包括Tmin、Tmed和Tmax，其中Tmin = 0，Tmed = delta_T，Tmax = 2*delta_T，delta_T为等效驻留时间补偿值。
进一步地，为了迭代出较为准确的最优等效驻留时间补偿值，所述方法还包括以下迭代流程：
S111、根据Tmin、Tmed和Tmax对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Tmin、Tmed和Tmax对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Emin、Emed和Emax；
S112、判断Tmax与Tmin的差值是否大于预设的第二阈值；
S113、当Tmax与Tmin的差值大于预设的第二阈值时，采用以下公式计算Tmin和Tmax的替换值Ttmp1 和Ttmp2；
Ttmp1 = (Tmin+Tmed)/2；
Ttmp2 = (Tmax+Tmed)/2；
S114、根据Ttmp1 和Ttmp2对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Ttmp1 和Ttmp2对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Etmp1和Etmp2；
S115、当Emed< min(Etmp1, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1，Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，其中min(a，b)表示取a和b的较小值，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S115，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
S115’、当Etmp1< min(Emed, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1, Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115’，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
S115”、当Etmp2< min(Emed, Etmp1)时，更新Tmin = Tmed，Tmed = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115”，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
下面通过一个具体示例对采用二分法的方式获得较为准确的最优等效驻留时间补偿值的技术方案进行清楚的解释说明。
如图3所示，具体包括如下步骤：
1.存储器故障消除后挑选多个目标存储单元；
2.获得上述目标存储单元根据等效驻留时间补偿值更新后的等效驻留时间和预测判决电平；采用上述预测判决电平读取数据并通过ECC解码获得正确数据。
3.初始化参数Tmin = 0, Tmed = delta_T, Tmax = 2*delta_T，同时使用对应的预测判决电平获得对应的RBER Emin, Emed和Emax。
举例，当获得Tmax后，采用RetentionAfter更新第2步骤中选取存储单元的等效驻留时间，RetentionAfter计算公式如下：
RetentionAfter =Retentionbefore+Tmax;采用RetentionAfter读取上述存储单元的数据，并通过与第2步骤获得的正确比特序列比对获得RBEREmax。
4.当Tmax–Tmin大于某一阈值时。计算Ttmp1 = (Tmin+Tmed)/2和Ttmp2 = (Tmax+Tmed)/2;采用类似于第3步骤的方法获得Ttmp1和Ttmp2对应的RBEREtmp1和Etmp2。
5.当Emed< min(Etmp1, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1, Tmax = Ttmp2,其中min(a,b)表示取a和b的较小值并重复步骤4-7。
6.当Etmp1< min(Emed, Etmp2)时，更新Tmax=Tmed，Tmed=Ttmp1，重复步骤4-7。
7.当Etmp2< min(Emed, Etmp1)时，更新Tmin=Tmed，Tmed=Ttmp2，重复步骤4-7。
8.直到更新后的Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值，迭代结束，返回修正后的等效驻留时间补偿值以供存储器控制器更新存储器中所有存储单元的等效驻留时间。
根据预设的等效驻留时间补偿值修正表对所述等效驻留时间补偿值进行修正得到对应的修正值集合，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括多个等效驻留时间补偿百分比。
其中，根据预设的等效驻留时间补偿值修正表对所述等效驻留时间补偿值进行修正具体为：根据各个等效驻留时间补偿百分比对所述等效驻留时间补偿值进行修正。
具体修正公式如下：
修正值=delta_T*（1+k）；
其中，delta_T为等效驻留时间补偿值，k为等效驻留时间补偿百分比。
进一步地，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括0值以及预设的多个等间隔分布在0值两侧的等效驻留时间补偿百分比。
下面通过一个具体示例对采用预先设置补偿表的方式获得较为准确的最优等效驻留时间补偿值的技术方案进行清楚的解释说明。
如图4所示，具体包括如下步骤：
1.存储器故障消除后挑选多个目标存储单元；
获得上述目标存储单元根据等效驻留时间补偿值更新后的等效驻留时间和预测判决电平；采用上述预测判决电平读取数据并通过ECC解码获得正确数据。
3.存储器控制器读取内置的等效驻留时间补偿值修正表；
一种可行的等效驻留时间补偿值修正表如下所示：
表
Figure 526700DEST_PATH_IMAGE004
：等效驻留时间补偿值修正表（5阶）
等效驻留时间补偿百分比 -k<sub>2</sub> -k<sub>1</sub> 0 k<sub>1</sub> k<sub>2</sub>
其中k1和 k2为预先存储的数值，满足0<k1<k2<1。根据上述表格依次获得等效驻留时间补偿值的修正值，其中，0到k1以及k1到k2之间的间隔相等。
可理解的是，本实施例中的等效驻留时间补偿值修正表仅以5阶为例进行说明，在实际应用中可根据实际需求进行更为多阶的精细化设计。
存储器采用根据修改后的等效驻留时间补偿值得到的更新后的等效驻留时间进行判决电平预测并读取数据后获得对应的RBER。
4.存储器选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值。
5.存储器控制器根据最优等效驻留时间补偿值更新存储器中所有存储单元的等效驻留时间。
本发明实施例，采用预先设置补偿表的方式获取最优等效驻留时间补偿值，在获得较精确等效驻留时间补偿值的同时，还能够避免大量读操作。
本发明在由Host主机之后或同属性组的其他存储器帮助采集这段时间的等效驻留时间补偿值之后，再通过上述二分法的方式或预先设置补偿表的方式对其进行进一步的验证和修正以获得更精确的等效驻留时间补偿值。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
图5示意性示出了本发明实施例三的等效驻留时间的恢复装置的结构示意图。参照图5，本发明实施例的等效驻留时间的恢复装置具体包括获取模块401、修正模块402、读取模块403以及恢复模块404，其中：
获取模块401，用于当发生故障的第一存储器恢复工作时，获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值；
修正模块402，用于采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合；
读取模块403，用于分别采用所述修正值集合中的各个修正值对第一存储器中指定的目标存储单元的最优判决电平进行预测，并计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率；
恢复模块404，用于选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值，根据所述最优等效驻留时间补偿值对存储器中各个存储单元的等效驻留时间进行恢复。
本发明一个实施例中，获取模块401，用于当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的时间-温度信息，由Host主机判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，周期性获取所述第一存储器的温度，并记录第一存储器在各个获取时刻的时间-温度信息，在第一存储器恢复工作时，根据所述时间-温度信息计算第一存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器，或将所述时间-温度信息发送到第一存储器，以供第一存储器根据所述时间-温度信息更新存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的时间-温度信息的故障类别，所述时间-温度信息包括温度信息与所述温度信息对应的获取时刻之间的对应关系。
本发明一个实施例中，获取模块401，用于当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的等效驻留时间补偿值，由Host主机将与当前Host主机连接的各个存储器进行分组，判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，向第一存储器所属的分组中的第二存储器发送等效驻留时间请求信息，以请求所述第二存储器从当前时刻开始计算并记录等效驻留时间补偿值，并在第一存储器恢复工作时，获取第二存储器记录的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器；其中，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的等效驻留时间的故障类别。
本发明实施例中，所述装置还包括附图中未示出的配置模块，所述的配置模块，用于从存储器的存储单元中选取至少两个存储单元作为目标存储单元；所述目标存储单元的选取原则为存储单元拥有不同的擦写PE次数和/或任意两个存储单元在故障前最后一次记录的等效驻留时间的对数之间的差值大于预设的第一阈值。
本发明实施例中，所述读取模块403，还用于在获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值之后，根据所述等效驻留时间补偿值计算目标存储单元在当前时刻的等效驻留时间；根据与所述等效驻留时间补偿值对应的等效驻留时间预测最优判决电平，并根据预测出的最优判决电平对目标存储单元进行数据读取；
相应的，所述装置还包括附图中未示出的解码纠错模块，所述的解码纠错模块，用于采用ECC解码器对读取数据进行纠错得到正确的目标比特序列。
进一步地，所述读取模块403，用于根据与各个修正值对应的最优判决电平分别对目标存储单元进行数据读取，得到与各个修正值对应的读取数据；将与各个修正值对应的读取数据分别与所述目标比特序列进行比对，得到采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率。
本发明一个实施例中，所述修正模块402，用于以所述等效驻留时间补偿值为中间值采用二分法构建初始修正值集合，所述初始修正值集合中包括Tmin、Tmed和Tmax，其中Tmin = 0，Tmed = delta_T，Tmax = 2*delta_T，delta_T为等效驻留时间补偿值。
进一步地，所述修正模块402，还用于执行以下操作：
S111、根据Tmin、Tmed和Tmax对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Tmin、Tmed和Tmax对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Emin、Emed和Emax；
S112、判断Tmax与Tmin的差值是否大于预设的第二阈值；
S113、当Tmax与Tmin的差值大于预设的第二阈值时，采用以下公式计算Tmin和Tmax的替换值Ttmp1 和Ttmp2；
Ttmp1 = (Tmin+Tmed)/2；
Ttmp2 = (Tmax+Tmed)/2；
S114、根据Ttmp1 和Ttmp2对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Ttmp1 和Ttmp2对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Etmp1和Etmp2；
S115、当Emed< min(Etmp1, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1，Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，其中min(a，b)表示取a和b的较小值，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S115，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
S115’、当Etmp1< min(Emed, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1, Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115’，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
S115”、当Etmp2< min(Emed, Etmp1)时，更新Tmin = Tmed，Tmed = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115”，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
本发明另一个实施例中，所述修正模块402，用于根据预设的等效驻留时间补偿值修正表对所述等效驻留时间补偿值进行修正得到对应的修正值集合，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括多个等效驻留时间补偿百分比。其中，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括0值以及预设的多个等间隔分布在0值两侧的等效驻留时间补偿百分比。
进一步地，根据预设的等效驻留时间补偿值修正表对所述等效驻留时间补偿值进行修正具体为：根据各个等效驻留时间补偿百分比对所述等效驻留时间补偿值进行修正得到对应的修正值集合。
具体修正公式如下：
修正值=delta_T*（1+k）；
其中，delta_T为等效驻留时间补偿值，k为等效驻留时间补偿百分比。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
此外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上等效驻留时间的恢复方法的步骤。
本实施例中，所述等效驻留时间的恢复方法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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
此外，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上等效驻留时间的恢复方法的步骤。例如图2所示的步骤S11~S14。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述等效驻留时间的恢复装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示的获取模块401、修正模块402、读取模块403以及恢复模块404。
在一个具体实施例中，所述电子设备可以是存储系统中的Host主机。
本发明实施例提供的等效驻留时间的恢复方法、装置、存储介质及电子设备，能够对存储器故障期间的存储单元的等效驻留时间进行精准恢复，进而准确预测判决电平，在提升存储器的读取速度的同时降低原始误码率RBER。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
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；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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种等效驻留时间的恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
当发生故障的第一存储器恢复工作时，获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值；
采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合；
分别采用所述修正值集合中的各个修正值对第一存储器中指定的目标存储单元的最优判决电平进行预测，并计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率；
选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值，根据所述最优等效驻留时间补偿值对存储器中各个存储单元的等效驻留时间进行恢复。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
从存储器的存储单元中选取至少两个存储单元作为目标存储单元；
所述目标存储单元的选取原则为存储单元拥有不同的擦写PE次数和/或任意两个存储单元在故障前最后一次记录的等效驻留时间的对数之间的差值大于预设的第一阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值之后，所述方法还包括：
根据所述等效驻留时间补偿值计算目标存储单元在当前时刻的等效驻留时间；
根据与所述等效驻留时间补偿值对应的等效驻留时间预测最优判决电平，并根据预测出的最优判决电平对目标存储单元进行数据读取；
采用ECC解码器对读取数据进行纠错得到正确的目标比特序列。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率，包括：
根据与各个修正值对应的最优判决电平分别对目标存储单元进行数据读取，得到与各个修正值对应的读取数据；
将与各个修正值对应的读取数据分别与所述目标比特序列进行比对，得到采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合，包括：
以所述等效驻留时间补偿值为中间值采用二分法构建初始修正值集合，所述初始修正值集合中包括Tmin、Tmed和Tmax，其中Tmin = 0，Tmed = delta_T，Tmax = 2*delta_T，delta_T为等效驻留时间补偿值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
S111、根据Tmin、Tmed和Tmax对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Tmin、Tmed和Tmax对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Emin、Emed和Emax；
S112、判断Tmax与Tmin的差值是否大于预设的第二阈值；
S113、当Tmax与Tmin的差值大于预设的第二阈值时，采用以下公式计算Tmin和Tmax的替换值Ttmp1 和Ttmp2；
Ttmp1 = (Tmin+Tmed)/2；
Ttmp2 = (Tmax+Tmed)/2；
S114、根据Ttmp1 和Ttmp2对目标存储单元的最优判决电平进行预测，分别计算采用与Ttmp1 和Ttmp2对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率Etmp1和Etmp2；
S115、当Emed< min(Etmp1, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1，Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，其中min(a，b)表示取a和b的较小值，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S115，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
S115’、当Etmp1< min(Emed, Etmp2)时，更新Tmin = Ttmp1, Tmax = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115’，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
S115”、当Etmp2< min(Emed, Etmp1)时，更新Tmin = Tmed，Tmed = Ttmp2，得到更新后的初始修正值集合，对更新后的初始修正值集合重复执行上述步骤S111~S114以及步骤S115”，直到更新后的初始修正值集合中Tmax与Tmin的差值小于或等于预设的第二阈值。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合，包括：
根据预设的等效驻留时间补偿值修正表对所述等效驻留时间补偿值进行修正得到对应的修正值集合，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括多个等效驻留时间补偿百分比，具体修正公式如下：
修正值=delta_T*（1+k）；
其中，delta_T为等效驻留时间补偿值，k为等效驻留时间补偿百分比。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述等效驻留时间补偿值修正表中包括0值以及预设的多个等间隔分布在0值两侧的等效驻留时间补偿百分比。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值，包括：
当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的时间-温度信息，由Host主机判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，周期性获取所述第一存储器的温度，并记录第一存储器在各个获取时刻的时间-温度信息，在第一存储器恢复工作时，根据所述时间-温度信息计算第一存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器，或将所述时间-温度信息发送到第一存储器，以供第一存储器根据所述时间-温度信息更新存储器中存储单元的等效驻留时间补偿值，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的时间-温度信息的故障类别，所述时间-温度信息包括温度信息与所述温度信息对应的获取时刻之间的对应关系。
12.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值，包括：
当第一存储器发生故障时，请求Host主机记录第一存储器的等效驻留时间补偿值，由Host主机将与当前Host主机连接的各个存储器进行分组，判断第一存储器的故障类别是否属于预设的第一故障类别集合，当所述故障类别属于所述第一故障类别集合时，向第一存储器所属的分组中的第二存储器发送等效驻留时间请求信息，以请求所述第二存储器从当前时刻开始计算并记录等效驻留时间补偿值，并在第一存储器恢复工作时，获取第二存储器记录的等效驻留时间补偿值并将所述等效驻留时间补偿值发送到第一存储器；
其中，第一故障类别集合中包括需要Host主机记录第一存储器的等效驻留时间的故障类别。
13.一种等效驻留时间的恢复装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于当发生故障的第一存储器恢复工作时，获取所述第一存储器在故障期间的等效驻留时间补偿值；
修正模块，用于采用预设的修正策略对所述等效驻留时间补偿值进行修正，得到等效驻留时间补偿值的修正值集合；
读取模块，用于分别采用所述修正值集合中的各个修正值对第一存储器中指定的目标存储单元的最优判决电平进行预测，并计算采用与各个修正值对应的最优判决电平进行数据读取时的比特误码率；
恢复模块，用于选取对应的比特误码率最小的修正值作为最优等效驻留时间补偿值，根据所述最优等效驻留时间补偿值对存储器中各个存储单元的等效驻留时间进行恢复。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
配置模块，用于从存储器的存储单元中选取至少两个存储单元作为目标存储单元；所述目标存储单元的选取原则为存储单元拥有不同的擦写PE次数和/或任意两个存储单元在故障前最后一次记录的等效驻留时间的对数之间的差值大于预设的第一阈值。
15.一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，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-12任一项所述方法的步骤。
16.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-12任一项所述方法的步骤。
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