公开了用于使用定制错误校正来适应固态驱动器中的可变页面大小的系统和方法。在一个实施例中，公开了一种系统，所述系统包括：NAND闪存存储器件，所述NAND闪存存储器件包括多个NAND闪存页面；NAND FTL，所述NAND FTL被配置为将NAND闪存页面的LBA转换为PBA；校验子计算器，所述校验子计算器被配置为使用所述LBA和LBA奇偶校验矩阵来计算校验子，所述LBA与由主机设备发出的读取命令相关联；以及ECC解码器，所述ECC解码器被配置为：读取位于与和所述读取命令相关联的所述LBA相关联的PBA处的码字，所述码字包括多个用户数据比特和多个奇偶校验比特，在所述码字收敛于所述校验子的情况下确认所述码字不包含错误，并且将所述用户数据比特发送到所述主机设备作为对所述读取命令的响应。
Use custom error correction to accommodate variable page sizes in solid-state drives
【技术实现步骤摘要】
使用定制错误校正来适应固态驱动器中的可变页面大小本申请要求于2018年2月6日提交美国专利商标局、申请号为15889645、专利技术名称为“ACCOMMODATINGVARIABLEPAGESIZESINSOLID-STATEDRIVESUSINGCUSTOMIZEDERRORCORRECTION”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及存储设备，并且具体地，涉及用于支持固态设备中的可变扇区大小的系统、装置和方法。
技术介绍
NAND闪存固态驱动器(SSD)设备的基本且可读单元是“扇区”或“页面”。SSD将所有数据存储在布置在SSD的多个逻辑层内的许多页面上。早期和当前的传统固态驱动器(SSD)设备利用512个字节或4096个字节(4KB)的固定扇区大小。最近，SSD已支持“可变扇区大小”。可变扇区大小指代支持超过包括随机扇区大小的标准512B和4KB扇区大小的扇区大小。计算机架构的进步(诸如NVMExpress(NVMe)设备的激增)已产生扇区大小的许多选项，包括520、528、4104、4160和4224字节页面大小。可变扇区大小被设计来允许用户和应用在每个扇区中插入附加管理信息以及存储在SSD上的实际数据。由于NAND闪速存储器的基本特性而出现在扇区中存储附加数据的需要。具体地，用于给定页面的管理数据被理想地存储在页面的区域中，使得可以连同页面一起读取管理数据，从而消除多次读取。附加地，每个扇区的逻辑块地址(LBA)被作为管理数据存储在扇区中，通常在扇区的带外(OOB)区域中。LBA数据被存储在扇区内，使得可通过读取个别扇区的内容来重建LBA至物理块地址(PBA)映射。管理数据的前面使用遭受多个缺陷。首先，将LBA存储在扇区的OOB区域中导致不必要的读取。因为NAND闪速存储器随访问而降级，所以在OOB区域中存储LBA的NAND闪速存储器加速底层存储器器件的故障。第二，由于在读取并写入到NAND闪速存储器时存在错误，必须在NAND闪速存储器的一个或多个位置中复制LBA至PBA映射的副本，从而限制存储器的可用存储大小。
技术实现思路
所公开的实施例通过提供用于从NAND闪存器件上的储存器中移除LBA的系统、设备和方法来补救这些缺陷。同利用每个页面的LBA占用NAND闪存存储空间的当前系统对比，所公开的实施例移除此限制并且因此增加NAND闪存器件的总可用空间。因此，对于具有可变扇区大小的NAND闪存器件，所述方法使得能够增加存储量，同时使校正个别NAND闪存页面中的错误所需的奇偶校验比特的数量最小化。为了实现以上解决方案，所公开的实施例提供一种包括校验子(syndrome)计算器和改进的纠错码(ECC)编码器/解码器的改进的NAND闪存器件。具体地，所述校验子计算器基于用于给定页面的LBA计算校验子。此校验子用于分别在写入和读取操作期间对NAND闪存页面进行编码和解码。结果是由于基于LBA的校验子的使用给定码字与LBA强相关并且不必在NAND闪存页面中存储LBA。所公开的实施例附加地描述一种用于在不要求在个别NAND闪存页面中存储LBA的情况下重建NAND闪存器件的LBA至PBA映射的方法。在一个实施例中，公开了一种系统，所述系统包括：NAND闪存存储器件，所述NAND闪存存储器件包括多个NAND闪存页面；NAND闪存转换层(FTL)，所述NANDFTL被配置为将NAND闪存页面的逻辑块地址(LBA)转换为物理块地址(PBA)；校验子计算器，所述校验子计算器被配置为使用逻辑块地址(LBA)和LBA奇偶校验矩阵来计算校验子，所述LBA与由主机设备发出的读取命令相关联；以及纠错码(ECC)解码器，所述ECC解码器被配置为：读取位于与和所述读取命令相关联的所述LBA相关联的PBA处的码字，所述码字包括多个用户数据比特和多个奇偶校验比特，在所述码字收敛于所述校验子的情况下确认所述码字不包含错误，并且将所述用户数据比特发送到所述主机设备作为对所述读取命令的响应。在另一实施例中，公开了一种方法，所述方法包括：接收来自主机设备的读取命令，所述读取命令包括NAND闪存页面的逻辑块地址(LBA)；读取位于与所述LBA相关联的物理块地址(PBA)处的码字，所述码字包括多个用户数据比特和多个奇偶校验比特；使用所述LBA和LBA奇偶校验矩阵来计算校验子；在所述码字收敛于所述校验子的情况下确认所述码字不包含错误；以及将所述用户数据比特发送到所述主机设备作为对所述读取命令的响应。在另一实施例中，公开了一种方法，所述方法包括：选择NAND闪存页面；读取存储在所述NAND闪存页面中的用户数据和奇偶校验比特；将逻辑块地址(LBA)部分附加到所述用户数据和奇偶校验比特以形成码字，所述LBA部分包括全零；向所述LBA部分中的每个比特指派可能性；利用软判决解码器对所述码字进行解码，所述软判决解码器使用消息传递算法；以及在所述消息传递算法的至少一次迭代之后确认所述NAND闪存页面的LBA。附图说明本公开的上述及其他目的、特征和优点将从如附图中所图示的实施例的以下描述中显而易见，在附图中附图标记在各个视图中自始至终指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，重点替代地被放在图示本公开的原理上。图1是图示根据本公开的一些实施例的NAND闪存封装的布局的逻辑图。图2是根据本公开的一些实施例的用于对NAND闪存页面进行解码和编码的码字和奇偶校验矩阵的图。图3是图示根据本公开的一些实施例的用于访问NAND闪存封装的系统的框图。图4是图示根据本公开的一些实施例的用于将数据写入到NAND闪存页面的方法的流程图。图5是图示根据本公开的一些实施例的用于将数据读取到NAND闪存页面的方法的流程图。图6是图示根据本公开的一些实施例的用于重建LBA至PBA映射的方法的流程图。图7是图示根据本公开的一些实施例的用于访问NAND闪存器件的设备的硬件图。具体实施方式现在将在下文中参考附图更充分地地描述本公开，附图形成其一部分，并且附图通过图示来示出某些示例实施例。然而，主题可以被以各种不同的形式具体实现，并且因此，涵盖或要求保护的主题旨在被解释为不限于本文所阐述的任何示例实施例；示例实施例被仅仅提供为说明性的。同样地，要求保护或涵盖的主题的相当广范围是打算的。除了别的以外，例如，可以将主题具体实现为方法、设备、组件或系统。因此，实施例可以例如采取硬件、软件、固件或其任何组合(除软件本身以外)的形式。以下详细描述因此不旨在在限制性意义上进行。在整个说明书和权利要求书中，术语可以具有在上下文中建议或者暗示的超出显式地陈述的含义的细微差别的含义。同样地，如本文所使用的短语“在一个实施例中”不一定指代相同的实施例，并且如本文所使用的短语“在另一实施例中”不一定指代不同的实施例。例如，要求保护的主题旨在整个地或部分地包括示例实施例的组合。一般而言，可以至少部分地根据上下文中的用法来理解术语。例如，如本文所使用的术语(诸如“和”、“或”或“和/或”)可以包括可以至少部分地取决于使用此类术语的上下文的各种含义。通常，“或”在用于使列表(诸如A、B或C)相关联的情况下旨在意指A、B和C(这里在包括性意义上使用)以及A、B或C(这里在排他性意义上使用)。此外本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：NAND闪存存储器件，所述NAND闪存存储器件包括多个NAND闪存页面；NAND闪存转换层FTL，所述NAND FTL被配置为将NAND闪存页面的逻辑块地址LBA转换为物理块地址PBA；校验子计算器，所述校验子计算器被配置为使用LBA和LBA奇偶校验矩阵来计算校验子，所述LBA与由主机设备发出的读取命令相关联；以及纠错码ECC解码器，所述ECC解码器被配置为：读取位于与和所述读取命令相关联的所述LBA相关联的PBA处的码字，所述码字包括多个用户数据比特和多个奇偶校验比特，在所述码字收敛于所述校验子的情况下确认所述码字不包含错误，并且将所述用户数据比特发送到所述主机设备作为对所述读取命令的响应。
【技术特征摘要】
2018.02.06 US 15/889,6451.一种系统，所述系统包括：NAND闪存存储器件，所述NAND闪存存储器件包括多个NAND闪存页面；NAND闪存转换层FTL，所述NANDFTL被配置为将NAND闪存页面的逻辑块地址LBA转换为物理块地址PBA；校验子计算器，所述校验子计算器被配置为使用LBA和LBA奇偶校验矩阵来计算校验子，所述LBA与由主机设备发出的读取命令相关联；以及纠错码ECC解码器，所述ECC解码器被配置为：读取位于与和所述读取命令相关联的所述LBA相关联的PBA处的码字，所述码字包括多个用户数据比特和多个奇偶校验比特，在所述码字收敛于所述校验子的情况下确认所述码字不包含错误，并且将所述用户数据比特发送到所述主机设备作为对所述读取命令的响应。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括ECC编码器，所述ECC编码器被配置为：接收来自所述主机设备的写入命令，所述写入命令包括第二LBA和第二用户数据；基于所述第二用户数据以及与奇偶校验矩阵和数据矩阵相对应的生成器矩阵生成第二多个奇偶校验比特；以及将所述用户数据和所述奇偶校验比特写入到与所述第二LBA相对应的第二NAND闪存页面。3.根据权利要求2所述的系统，所述生成器矩阵是通过使奇偶校验矩阵转置来创建的。4.根据权利要求1所述的系统，所述多个奇偶校验比特被存储在所述NAND闪存页面的带外OOB部分中。5.根据权利要求1所述的系统，所述ECC解码器被进一步配置为：确定所述码字未收敛于所述校验子；将所述LBA附加到所述码字；并且使用包括奇偶校验矩阵和所述LBA奇偶校验矩阵的全奇偶校验矩阵来对所述码字进行解码。6.根据权利要求1所述的系统，所述ECC解码器被进一步配置为在所述码字未收敛于所述校验子的情况下确认所述码字不包含错误。7.根据权利要求1所述的系统，所述ECC解码器被进一步配置为在所述码字未收敛于所述校验子的情况下发信号通知在所述码字中存在错误。8.根据权利要求1所述的系统，所述在所述码字收敛于所述校验子的情况下确认所述码字不包含错误进一步包括向包括所述LBA的所述码字的一部分指派最大置信度水平。9.根据权利要求1所述的系统，所述ECC解码器包括软判决解码器。10.一种方法，所述方法包括以下步骤：接收来自主机设备的读取命令，所述读取命令包括NAND闪存页...
【专利技术属性】
技术研发人员：李舒，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛,KY
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