CN115185471A - Nand闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备 - Google Patents

Nand闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115185471A
CN115185471A CN202211079877.5A CN202211079877A CN115185471A CN 115185471 A CN115185471 A CN 115185471A CN 202211079877 A CN202211079877 A CN 202211079877A CN 115185471 A CN115185471 A CN 115185471A
Authority
CN
China
Prior art keywords
logic unit
block
nand flash
logic
flash memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211079877.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115185471B (zh
Inventor
徐高翔
薛红军
孙丽华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Dera Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Dera Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Dera Technology Co Ltd filed Critical Beijing Dera Technology Co Ltd
Priority to CN202211079877.5A priority Critical patent/CN115185471B/zh
Publication of CN115185471A publication Critical patent/CN115185471A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115185471B publication Critical patent/CN115185471B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0604Improving or facilitating administration, e.g. storage management
    • G06F3/0607Improving or facilitating administration, e.g. storage management by facilitating the process of upgrading existing storage systems, e.g. for improving compatibility between host and storage device
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14Error detection or correction of the data by redundancy in operation
    • G06F11/1402Saving, restoring, recovering or retrying
    • G06F11/1446Point-in-time backing up or restoration of persistent data
    • G06F11/1448Management of the data involved in backup or backup restore
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0638Organizing or formatting or addressing of data
    • G06F3/064Management of blocks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/0671In-line storage system
    • G06F3/0673Single storage device
    • G06F3/0679Non-volatile semiconductor memory device, e.g. flash memory, one time programmable memory [OTP]
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C16/00Erasable programmable read-only memories
    • G11C16/02Erasable programmable read-only memories electrically programmable
    • G11C16/06Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
    • G11C16/10Programming or data input circuits
    • G11C16/14Circuits for erasing electrically, e.g. erase voltage switching circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Abstract

本发明实施例涉及一种NAND闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备。NAND闪存颗粒包括:一个第一逻辑单元和至少一个第二逻辑单元;所述第一逻辑单元中包括多个管理块,每一个管理块用于存储管理数据;所述第二逻辑单元中包括多个用户块,每一个所述用户块用于存储用户数据。本发明实施例中管理块和用户块存放在不同的逻辑单元中,实现管理块和用户块的物理隔离,即使第二逻辑单元中的用户块经历大量的擦操作、写操作,也不会对第一逻辑单元中的管理块造成不良的影响,避免因为管理块损坏而导致整个固态硬盘都无法使用的灾难性后果。由于用户数据和管理数据存放在不同的逻辑单元中,这样用户数据和管理数据可以实现并行处理和更新。

Description

NAND闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备
技术领域
本发明涉及固态硬盘技术领域,尤其是涉及一种NAND闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备。
背景技术
Nand Flash颗粒由多个die(即逻辑单元,Nand Flash颗粒独立执行命令和报告状态的最小单元)组成,每个die中包含多个block(即块)。在固态硬盘中,这些块按用途分类分为用户块和管理块。用户块用来存储用户数据,是可以被用户访问到的数据。用户数据的数据量大,一般工作在TLC(即Trinary-Level Cell,每单元可存储3比特数据)模式。管理块用来存储固态硬盘的管理信息,无法被用户访问,一般工作在SLC(即Single-Level Cell,每单元可存储1比特数据)模式下,例如坏块表、逻辑地址等。相比于用户数据,管理信息对于固态硬盘来说更加重要。因为用户数据丢失,一般会丢失当前一笔数据,可以通过替换块等算法保障下一次不会数据丢失。如果管理信息数据有的用户数据全部丢失。可见,保障管理数据的安全性显得至关重要。
目前,同一个die上同时存在用户块和管理块。用户块存储用户数据,使用TLC模式,具有寿命短、最大擦写次数小的特点。管理块存储固态硬盘的管理数据,管理信息非常重要,一般使用SLC模式,SLC模式块更加的稳定、寿命更长即最大擦写次数更多。闪存内部所有块都共用一套控制极电路。在进行擦操作和写操作时,内部会给控制极加一个高电压,高电压对闪存内部的控制电路有一定的损伤。由于TLC模式的控制极电压比SLC模式的控制极电压更高,所以TLC在擦操作和写操作时对控制电路的损伤更大。而且在固态硬盘的生命周期里,用户块的总擦写次数要远远大于管理块的总擦写次数。随着擦操作和写操作总次数的增加,控制电路的高电压损伤累积,可能导致控制电路永久性损伤,整个die都不能使用,成为坏die。进而使得die上所有数据都会丢失(包含管理块的数据),从而导致整个固态硬盘都无法正常使用。可见,SLC模式块和TLC模式块在一个die内混用,存在管理块因为用户块频繁的擦操作和写操作而失效的风险。
参见图1,每个die上有用户块和管理块,管理块比较少,而用户块比较多。在一个die上同时存在管理块和用户块,管理块有可能受用户块频繁的写操作和擦操作的影响而失效,从而导致整个盘无法正常工作。而且,如果有用户数据和管理数据同时等待更新,由于闪存具有一个die内每次只能执行一条命令操作的限制,那么用户数据和管理信息只能依次更新。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本发明提供了一种NAND闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备。
第一方面,本发明实施例提供一种NAND闪存颗粒,所述NAND闪存颗粒包括一个第一逻辑单元和至少一个第二逻辑单元;所述第一逻辑单元中包括多个管理块,每一个管理块用于存储管理数据;所述第二逻辑单元中包括多个用户块,每一个所述用户块用于存储用户数据。
在一个实施例中,所述第一逻辑单元为所述NAND闪存颗粒中的各个逻辑单元中最健壮的逻辑单元。
在一个实施例中,所述第一逻辑单元中的各个管理块包括主管理块和备份管理块,所述主管理块和所述备份管理块存储有相同的管理数据。
在一个实施例中,所述第一逻辑单元运行SLC模式,所述第二逻辑单元运行TLC模式,其中,所述SLC模式为每个存储单元可存储1比特数据的模式,所述TLC模式为每个存储单元可存储3比特数据的模式。
第二方面,本发明实施例提供一种NAND闪存颗粒的逻辑单元筛选方法,所述NAND闪存颗粒为第一方面提供的所述NAND闪存颗粒;
所述方法包括:
对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中的每一个块进行擦操作测试,并记录针对每一块执行的擦操作测试所对应的第一执行时间和第一状态信息;其中,所述第一状态信息用于表征所述擦操作测试执行成功或失败;
对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中每一个块中的每一个页执行写操作测试,并记录针对每一个页执行的写操作测试所对应的第二执行时间和第二状态信息;其中,所述第二状态信息用于表征所述写操作测试执行成功或者失败;
对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中每一个块中的每一个页执行读操作测试,并记录从每一个页所读取出的数据中的错误位数;
根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元;
根据所述第一执行时间、所述第二执行时间和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元。
在一个实施例中,所述根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元,包括:若一个块对应的所述第一状态信息为失败,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
在一个实施例中,所述根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元,包括:若一个页对应的所述第二状态信息为失败,则该页为坏页;若一个块中存在坏页,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
在一个实施例中,所述根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元,包括:若一个逻辑单元中一个块中一个页对应的所述错误位数超出第三阈值,则该页为坏页;若一个块中坏页的数量超出第二阈值,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
在一个实施例中,所述根据所述第一执行时间、所述第二执行时间和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元,包括:
根据每一个好的逻辑单元中各个块对应的第一执行时间,计算该逻辑单元对应的擦执行时间;
根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的写执行时间;
根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的所述错误位数,计算该逻辑单元对应的错误位数;
根据所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元对应的所述擦执行时间、所述写执行时间和所述错误位数,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元。
在一个实施例中,所述根据所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元对应的所述擦执行时间、所述写执行时间和所述错误位数,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元,包括以下至少一项:
若各个好的逻辑单元中所述错误位数最小的逻辑单元的数量为1,则将所述错误位数最小的逻辑单元作为所述第一逻辑单元;
若各个好的逻辑单元中所述错误位数最小的逻辑单元的数量大于1,则从所述错误位数最小的各个逻辑单元中选择出所述写执行时间和/或所述擦执行时间最小的一个逻辑单元作为所述第一逻辑单元。
在一个实施例中,所述根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的写执行时间,包括:从每一个块中各个页对应的第二执行时间中选择出最大值作为该块的第二执行时间;根据每一个好的逻辑单元中各个块对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的所述写执行时间。
在一个实施例中,所述擦操作测试、写操作测试和所述读操作测试分别在SLC模式和TLC模式下进行。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,实现第二方面提供的所述的方法。
本发明实施例提供的NAND闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备,管理块和用户块存放在不同的逻辑单元中,实现管理块和用户块的物理隔离,即使第二逻辑单元中的用户块经历大量的擦操作、写操作,也不会对第一逻辑单元中的管理块造成不良的影响,避免因为管理块损坏而导致整个固态硬盘都无法使用的灾难性后果。而且由于用户数据和管理数据存放在不同的逻辑单元中,这样用户数据和管理数据可以实现并行处理和更新,这样可以提高NAND闪存颗粒的读写性能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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,对于本领域普通技术人员而言,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为现有技术中NAND闪存颗粒的结构示意图;
图2为本发明一个实施例中NAND闪存颗粒的结构示意图;
图3为本发明一个实施例中NAND闪存颗粒的逻辑单元筛选方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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的一部分实施例,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的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。
本发明实施例中涉及到的专有名词解释如下:
SSD:固态硬盘,英文为Solid State Disk或Solid State Drive,简称SSD,又称固态驱动器,是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。
固件:firmware,一般存储于设备中的电可擦除只读存储器EEPROM(全拼为Electrically Erasable Programmable ROM)或FLASH芯片中,启动后可以运行于设备的程序。
NAND Flash:NAND Flash存储器是flash存储器的一种,其内部采用非线性宏单元模式,为固态大容量内存的实现提供了廉价有效的解决方案。NAND Flash存储器具有容量较大,改写速度快等优点,适用于大量数据的存储。
Die:逻辑单元,NAND Flash中独立执行命令和报告状态的最小单元。Block:块,擦除(erase)操作的最小单元。TLC:(Trinary-Level Cell)每单元可存储3比特数据(3bits/cell),性能、寿命差。SLC:Single-Level Cell)每单元可存储1比特数据(1bit/cell),性能好、寿命长。
第一方面,本发明实施例提供一种NAND闪存颗粒。
参见图2,本发明实施例提供的NAND闪存颗粒包括:一个第一逻辑单元和至少一个第二逻辑单元;所述第一逻辑单元中包括多个管理块,每一个管理块用于存储管理数据;所述第二逻辑单元中包括多个用户块,每一个所述用户块用于存储用户数据。
图2中的逻辑单元1为第一逻辑单元,逻辑单元2~逻辑单元N均为第二逻辑单元,N为大于1的正整数。
也就是说,将管理数据存储在一个逻辑单元中,而用户数据存储在其它的逻辑单元中,存储管理数据的逻辑单元称为第一逻辑单元,存储用户数据的逻辑单元称为第二逻辑单元。即,管理块和用户块存放在不同的逻辑单元即Die中,实现管理块和用户块的物理隔离,即使第二逻辑单元中的用户块经历大量的擦操作、写操作,也不会对第一逻辑单元中的管理块造成不良的影响,避免因为管理块损坏而导致整个固态硬盘都无法使用的灾难性后果。而且由于用户数据和管理数据存放在不同的逻辑单元中,这样用户数据和管理数据可以实现并行处理和更新,这样可以提高NAND闪存颗粒的读写性能。
在一个实施例中,由于管理数据比用户数据更重要,因此从NAND闪存颗粒中的各个逻辑单元中选择最健壮的逻辑单元作为第一逻辑单元,其它逻辑单元作为第二逻辑单元。也就是说,所述第一逻辑单元为所述NAND闪存颗粒中的各个逻辑单元中最健壮的逻辑单元。
其中,所谓的健壮是指在读数据时发生错误的数据位数少,且在规格书中规定的program、erase的busy时间范围内,写操作时用的时间很短,擦操作时用的时间很短,即性能指标比较优良。
在一个实施例中,所述第一逻辑单元中的各个管理块包括主管理块和备份管理块,所述主管理块和所述备份管理块存储有相同的管理数据。
其中,针对一个主管理块,备份管理块的数量可以为多个。设置备份管理管的目的是防止某个管理块不健壮导致管理信息的丢失。
在一个实施例中,所述第一逻辑单元运行SLC模式,所述第二逻辑单元运行TLC模式,其中,所述SLC模式为每个存储单元可存储1比特数据的模式,所述TLC模式为每个存储单元可存储3比特数据的模式。
其中,SLC模式更加稳定,最大擦写次数较多,因此寿命较长。TLC模式的最大擦写次数较小,因此寿命较短。因此第一逻辑单元采用SLC模式运行,而第二逻辑单元采用TLC模式运行。
可理解的是,本发明实施例提供的NAND闪存颗粒通过物理隔离的方式,可以降低因为用户块磨损而导致管理块损坏的风险,可以降低管理数据丢失导致SSD彻底损坏的风险,还可以降低SSD的管理数据更新导致的用户数据的读写性能下降和性能抖动的影响。
第二方面,本发明实施例提供一种NAND闪存颗粒中的逻辑单元筛选方法,所述NAND闪存颗粒为第一方面提供的所述的NAND闪存颗粒;参见图3,所述方法包括:
S101、对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中的每一个块进行擦操作测试,并记录针对每一块执行的擦操作测试所对应的第一执行时间和第一状态信息;其中,所述第一状态信息用于表征所述擦操作测试执行成功或失败;
其中,擦操作的最小单元,因此针对每一个逻辑单元中的每一个块执行擦操作。
其中,第一执行时间为一个块执行擦操作所用的时间,也可以称为busy时间。第一状态信息可以反映一个块是否成功执行擦操作。
在步骤S101中记录一个块对应的第一状态信息和第一执行时间,用来体现这个块的擦操作处理性能。
S102、对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中每一个块中的每一个页执行写操作测试,并记录针对每一个页执行的写操作测试所对应的第二执行时间和第二状态信息;其中,所述第二状态信息用于表征所述写操作测试执行成功或者失败;
其中,写操作即program操作,写操作的最小单元为一个页。因此这里针对每一个逻辑单元中的每一个块中的每一个页执行写操作,然后记录这个页执行写操作所用的时间即第二执行时间,也可以称为busy时间,同时也记录第二状态信息,用来表示一个页的写操作是否成功。
可理解的是,通过这种方式可以记录下所有的逻辑单元中所有的块中所有的页对应的第二执行时间和第二状态信息。
针对一个块,可以将这个块中所有的页对应的第二执行时间中的最大值作为这个块对应的第二执行时间。
在步骤S102中记录一个页对应的第二状态信息和第二执行时间,用来体现这个页的写操作处理性能。
S103、对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中每一个块中的每一个页执行读操作测试,并记录从每一个页所读取出的数据中的错误位数;
其中,读操作即read操作,这里针对每一个逻辑单元中的每一个块中的每一个页执行读操作,并记录每一个页执行读操作后所读出的数据中的错误位数,即错误bits数量。
其中,在步骤S103中记录一个页对应的错误位数,用来体现数据存储在这个页中的安全性,或者这个页的健壮性,错位位数越少,页内的数据越安全。
S104、根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元;
即,根据在擦操作、写操作、读操作时记录的状态信息和错误位数可以确定哪些逻辑单元是坏的,哪些逻辑单元是好的,然后将坏的逻辑单元过滤掉,只保留好的逻辑单元。
在一个实施例中,S104具体可以包括:
若一个块对应的所述第一状态信息为失败,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
也就是说,如果一个块对应的第一状态信息是失败,即擦操作失败,则该块为坏块,从而得到一个逻辑单元中哪些块是好的,哪些块是坏的。如果一个逻辑单元中坏块的数量达到一定程度,则说明这个逻辑单元的性能比较糟糕,可以认为该逻辑单元为坏的逻辑单元。
在一个实施例中,S104具体可以包括:
若一个页对应的所述第二状态信息为失败,则该页为坏页;若一个块中存在坏页,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
也就是说,如果一个页对应的第二状态信息是失败,即写操作失败,则该页是坏的。如果一个块中存在一个或者多个坏页,则该块是坏块。如果一个逻辑单元中坏块的数量达到一定程度,则认为这个逻辑单元是坏的。
在一个实施例中,S104具体可以包括:
若一个逻辑单元中一个块中一个页对应的所述错误位数超出第三阈值,则该页为坏页;若一个块中坏页的数量超出第二阈值,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
也就是说,如果针对一个页执行读操作后的读出数据中错误数据的位数达到一定程度,则认为这个页是坏的。如果一个块中坏页的数量达到一定程度,则认为这个块是坏的。如果一个逻辑单元中坏块的数量达到一定程度,则认为这个逻辑单元是坏的。
综上,通过以上方式可以判断出哪些逻辑单元是坏的,进而将坏的逻辑单元过滤掉,只从好的逻辑单元中选择第一逻辑单元。
S105、根据所述第一执行时间、所述第二执行时间和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元。
其中,第一执行时间可以体现逻辑单元处理擦操作的性能高低,第二执行时间可以体现逻辑单元处理写操作的性能高低,错误位数可以体现数据存储在页内的安全性,或者页的健壮性,错误位数越少,页内的数据越安全。因此根据这些参数可以选择出最健壮的逻辑单元作为第一逻辑单元。
在一个实施例中,S105可以具体包括:
S1051、根据每一个好的逻辑单元中各个块对应的第一执行时间,计算该逻辑单元对应的擦执行时间;
例如,将一个好的逻辑单元中的各个块对应的第一执行时间求平均值,得到的平均值是这个逻辑单元中一个块对应的平均擦执行时间,进而将该平均擦执行时间作为这个逻辑单元对应的擦执行时间。
S1052、根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的写执行时间;
在一个实施例中,S1052具体可以包括:
从每一个块中各个页对应的第二执行时间中选择出最大值作为该块的第二执行时间;根据每一个好的逻辑单元中各个块对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的所述写执行时间。
例如,从每一个块中各个页对应的第二执行时间中选择出最大值作为该块的第二执行时间;然后计算一个好的逻辑单元中各个块对应的第二执行时间的平均值,得到的平均值是这个逻辑单元中每一个块对应的平均写执行时间,进而将该平均写执行时间作为这个逻辑单元对应的写执行时间。
S1053、根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的所述错误位数,计算该逻辑单元对应的错误位数;
例如,可以将一个好的逻辑单元中每一个块中各个页对应的错误位数求和,得到这个逻辑单元中每一个块对应的错误位数,然后将这个逻辑单元中各个块对应的错误位数求平均值,得到每一个块对应的平均错误位数,然后将平均错误位数作为这个逻辑单元对应的错误位数。
可见,计算一个逻辑单元中每一个块对应的平均擦执行时间、平均写执行时间和平均错误位数,进而作为这个逻辑单元对应的擦执行时间、写执行时间和错误位数。
S1054、根据所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元对应的所述擦执行时间、所述写执行时间和所述错误位数,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元。
在一个实施例中,S1054可以包括如下至少一项:
(1)若各个好的逻辑单元中所述错误位数最小的逻辑单元的数量为1,则将所述错误位数最小的逻辑单元作为所述第一逻辑单元;
(2)若各个好的逻辑单元中所述错误位数最小的逻辑单元的数量大于1,则从所述错误位数最小的各个逻辑单元中选择出所述写执行时间和/或所述擦执行时间最小的一个逻辑单元作为所述第一逻辑单元。
也就是说,优先考虑逻辑单元对应的错误位数这一参量,其次再考虑逻辑单元对应的写执行时间和擦执行时间。如果错误位数最小的逻辑单元只有一个,则将这个错误位数最小的逻辑单元作为第一逻辑单元。如果错误位数最小的逻辑单元有多个,则从这些错误位数最小的逻辑单元中选择出写执行时间和/或擦执行时间最小的逻辑单元作为第一逻辑单元,可见此时得到的第一逻辑单元的性能是最好的,即最健壮的。
在一个实施例中,上述S101~S103中的所述擦操作测试、写操作测试和所述读操作测试可以在SLC模式下执行,也可以在TLC模式下进行,也可以同时在两种模式下进行上述三种测试,以得到在两种模式下的测试结果。然后基于两种模式下的测试结果,选择出在两种模式下均为最健壮的第一逻辑单元,或者,在SLC模式下最健壮同时在TLC模式下健壮性也比较好的逻辑单元作为第一逻辑单元。
其中,所述SLC模式为每个存储单元可存储1比特数据的模式,所述TLC模式为每个存储单元可存储3比特数据的模式。
可理解的是,在生产固态硬盘之前,一般会对闪存进行筛选,以一定的标准挑选出合格的闪存。为了确保固态硬盘的管理信息的安全,还需要挑选出最健壮的逻辑单元作为第一逻辑单元。
本发明实施例提供的方法可以由固态硬盘之外的测试设备执行。
根据第三方面,本说明书一个实施例提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,实现执行说明书中任一个实施例中的方法。
可以理解的是,本说明书实施例示意的结构并不构成对本说明书实施例的装置的具体限定。在说明书的另一些实施例中,上述装置可以包括比图示更多或者更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
上述装置、系统内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本说明书方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本说明书方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,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。
本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本发明所描述的功能可以用硬件、软件、挂件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种NAND闪存颗粒,其特征在于,包括一个第一逻辑单元和至少一个第二逻辑单元;所述第一逻辑单元中包括多个管理块,每一个管理块用于存储管理数据;所述第二逻辑单元中包括多个用户块,每一个所述用户块用于存储用户数据。
2.根据权利要求1所述的NAND闪存颗粒,其特征在于,所述第一逻辑单元为所述NAND闪存颗粒中的各个逻辑单元中最健壮的逻辑单元。
3.根据权利要求1所述的NAND闪存颗粒,其特征在于,所述第一逻辑单元中的各个管理块包括主管理块和备份管理块,所述主管理块和所述备份管理块存储有相同的管理数据。
4.根据权利要求1所述的NAND闪存颗粒,其特征在于,所述第一逻辑单元运行SLC模式,所述第二逻辑单元运行TLC模式,其中,所述SLC模式为每个存储单元可存储1比特数据的模式,所述TLC模式为每个存储单元可存储3比特数据的模式。
5.一种NAND闪存颗粒的逻辑单元筛选方法,其特征在于,所述NAND闪存颗粒为权利要求1-4任一项所述的NAND闪存颗粒;
所述方法包括:
对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中的每一个块进行擦操作测试,并记录针对每一块执行的擦操作测试所对应的第一执行时间和第一状态信息;其中,所述第一状态信息用于表征所述擦操作测试执行成功或失败;
对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中每一个块中的每一个页执行写操作测试,并记录针对每一个页执行的写操作测试所对应的第二执行时间和第二状态信息;其中,所述第二状态信息用于表征所述写操作测试执行成功或者失败;
对所述NAND闪存颗粒中每一个逻辑单元中每一个块中的每一个页执行读操作测试,并记录从每一个页所读取出的数据中的错误位数;
根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元;
根据所述第一执行时间、所述第二执行时间和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元,包括:
若一个块对应的所述第一状态信息为失败,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元,包括:
若一个页对应的所述第二状态信息为失败,则该页为坏页;若一个块中存在坏页,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一状态信息、所述第二状态信息和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除坏的逻辑单元,包括:
若一个逻辑单元中一个块中一个页对应的所述错误位数超出第三阈值,则该页为坏页;若一个块中坏页的数量超出第二阈值,则该块为坏块;若一个逻辑单元中坏块的数量超出第一阈值,则该逻辑单元为坏的逻辑单元,并从所述NAND闪存颗粒中各个逻辑单元中筛除该坏的逻辑单元。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一执行时间、所述第二执行时间和所述错误位数中的至少一项,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元,包括:
根据每一个好的逻辑单元中各个块对应的第一执行时间,计算该逻辑单元对应的擦执行时间;
根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的写执行时间;
根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的所述错误位数,计算该逻辑单元对应的错误位数;
根据所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元对应的所述擦执行时间、所述写执行时间和所述错误位数,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元对应的所述擦执行时间、所述写执行时间和所述错误位数,从所述NAND闪存颗粒中各个好的逻辑单元中选择出符合健壮性要求的逻辑单元作为所述NAND闪存颗粒的第一逻辑单元,包括以下至少一项:
若各个好的逻辑单元中所述错误位数最小的逻辑单元的数量为1,则将所述错误位数最小的逻辑单元作为所述第一逻辑单元;
若各个好的逻辑单元中所述错误位数最小的逻辑单元的数量大于1,则从所述错误位数最小的各个逻辑单元中选择出所述写执行时间和/或所述擦执行时间最小的一个逻辑单元作为所述第一逻辑单元。
11.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据每一个好的逻辑单元中各个块中各个页对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的写执行时间,包括:
从每一个块中各个页对应的第二执行时间中选择出最大值作为该块的第二执行时间;
根据每一个好的逻辑单元中各个块对应的第二执行时间,计算该逻辑单元对应的所述写执行时间。
12.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述擦操作测试、写操作测试和所述读操作测试分别在SLC模式和TLC模式下进行。
13.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,实现权利要求5-12任一项所述的方法。
CN202211079877.5A 2022-09-05 2022-09-05 Nand闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备 Active CN115185471B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211079877.5A CN115185471B (zh) 2022-09-05 2022-09-05 Nand闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211079877.5A CN115185471B (zh) 2022-09-05 2022-09-05 Nand闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115185471A true CN115185471A (zh) 2022-10-14
CN115185471B CN115185471B (zh) 2022-12-23

Family

ID=83524008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211079877.5A Active CN115185471B (zh) 2022-09-05 2022-09-05 Nand闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115185471B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116302633A (zh) * 2023-01-18 2023-06-23 北京得瑞领新科技有限公司 闪存存储器的逻辑单元失效管理方法、装置、介质及设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101149664A (zh) * 2007-10-26 2008-03-26 华为技术有限公司 固态硬盘及处理其管理数据的方法
US20100205352A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-12 Phison Electronics Corp. Multilevel cell nand flash memory storage system, and controller and access method thereof
US20110153912A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Sergey Anatolievich Gorobets Maintaining Updates of Multi-Level Non-Volatile Memory in Binary Non-Volatile Memory
CN104126178A (zh) * 2011-12-29 2014-10-29 桑迪士克科技股份有限公司 Slc-mlc损耗平衡
CN111857572A (zh) * 2020-06-20 2020-10-30 苏州浪潮智能科技有限公司 Tlc固态硬盘的数据写入方法、装置、设备及存储介质
CN114220470A (zh) * 2021-11-04 2022-03-22 浙江大华存储科技有限公司 一种闪存颗粒筛选方法、终端及计算机可读存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101149664A (zh) * 2007-10-26 2008-03-26 华为技术有限公司 固态硬盘及处理其管理数据的方法
US20100205352A1 (en) * 2009-02-10 2010-08-12 Phison Electronics Corp. Multilevel cell nand flash memory storage system, and controller and access method thereof
US20110153912A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 Sergey Anatolievich Gorobets Maintaining Updates of Multi-Level Non-Volatile Memory in Binary Non-Volatile Memory
CN104126178A (zh) * 2011-12-29 2014-10-29 桑迪士克科技股份有限公司 Slc-mlc损耗平衡
CN111857572A (zh) * 2020-06-20 2020-10-30 苏州浪潮智能科技有限公司 Tlc固态硬盘的数据写入方法、装置、设备及存储介质
CN114220470A (zh) * 2021-11-04 2022-03-22 浙江大华存储科技有限公司 一种闪存颗粒筛选方法、终端及计算机可读存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116302633A (zh) * 2023-01-18 2023-06-23 北京得瑞领新科技有限公司 闪存存储器的逻辑单元失效管理方法、装置、介质及设备
CN116302633B (zh) * 2023-01-18 2024-04-09 北京得瑞领新科技有限公司 闪存存储器的逻辑单元失效管理方法、装置、介质及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN115185471B (zh) 2022-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200167083A1 (en) Techniques for controlling recycling of blocks of memory
TWI420303B (zh) 基於寫入頻率將資料寫至記憶體不同部份之方法、非暫態電腦可讀媒體與裝置
US10936391B2 (en) Memory management method and storage controller
CN101770428B (zh) 非易失性存储器操作方法及使用该方法的数据储存系统
CA3036415C (en) Method and device for writing stored data into storage medium based on flash memory
TWI501252B (zh) 用於控制保留區的固態儲存系統及其控制方法
TW201539455A (zh) 資料儲存方法、記憶體控制電路單元與記憶體儲存裝置
CN107436847B (zh) 延长非易失性存储器的使用寿命的系统、方法及计算机程序产品
US20090046512A1 (en) Reliability System for Use with Non-Volatile Memory Devices
TW201603030A (zh) 防止讀取干擾的方法、記憶體控制電路單元與記憶體儲存裝置
CN102298543A (zh) 一种存储器管理方法和装置
CN115185471B (zh) Nand闪存颗粒及其逻辑单元筛选方法、电子设备
TW201407614A (zh) 資料儲存方法、記憶體控制器與記憶體儲存裝置
CN108564981B (zh) 一种存储装置数据安全动态监控方法
WO2017012507A1 (zh) 一种数据恢复方法及装置
CN116467225A (zh) 闪存的坏块管理方法、存储介质、电子装置和固态硬盘
KR20120070408A (ko) 블록을 관리하는 비휘발성 메모리 장치의 제어 방법
CN114780279A (zh) 固态硬盘的数据处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN114550772A (zh) Nand闪存中颗粒的管理方法、存储介质及存储设备
CN114691433A (zh) 一种固态硬盘的控制方法和装置
US10475522B2 (en) Memory system including a delegate page and method of identifying a status of a memory system
CN111324291A (zh) 一种存储器
CN109411000A (zh) 一种固态存储器的控制方法、固态存储器及存储介质
CN115202584A (zh) 存储器管理方法、存储器控制器及存储器存储装置
CN117573568A (zh) Ssd闪存颗粒管理信息存储方法、读取方法及ssd设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant