用于闪存的数据恢复方法技术

一种用于闪存的数据恢复方法，包括：采用预设读电压从闪存中读取数据；计算数据对应的校验节点出错率；根据校验节点出错率，计算读电压调整步长；根据读电压调整步长调整预设读电压，采用调整后的预设读电压从闪存中读取数据，并重复计算数据对应的校验节点出错率的操作至根据读电压调整步长调整预设读电压的操作，直至校验节点出错率最小；选择最小的校验节点出错率对应的读电压从闪存中读取数据，以进行数据恢复。该方法可动态调整读电压调整的步长，从而减小重读纠错算法中最佳读电压搜索所需要的时间，并且减少不必要地ECC译码，从而减小数据恢复所需要的时间。

【技术实现步骤摘要】
用于闪存的数据恢复方法
本公开涉及半导体集成电路的非易失存储器领域，尤其涉及一种用于闪存的数据恢复方法。
技术介绍
闪存尤其是NAND闪存是非挥发存储器的一种，被广泛的应用于手机、笔记本电脑、云存储等存储领域，闪存的基本功能是保存数据，保证写入的数据和读出的数据的一致性是存储系统的基本要求。差错控制编码(ECC，ErrorCorrectingCode)可以纠正读出数据的错误，是保证写入数据和读出数据的一致性，提高存储系统可靠性的重要手段。但差错控制编码也有一定的纠错范围，如果读出数据的原始误码率较高，将会超出差错控制编码的纠错能力，无法正确的恢复出写入的数据。在数据存储过程中，闪存会受到数据保持噪声的影响，当数据在闪存中存储一段时间后，存储在闪存储存单元的电荷将会泄漏，闪存的阈值电压分布态将会向阈值电压较小的一侧偏移，如果使用在数据存储初期使用的读电压进行读取操作，将会出现读出数据的误码率超过差错控制编码纠错能力的问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题针对于现有技术问题，本公开提出一种用于闪存的数据恢复方法，用于至少部分解决上述技术问题。(二)技术方案本公开提供一种用于闪存的数据恢复方法，包括：采用预设读电压从所述闪存中读取数据；计算所述数据对应的校验节点出错率；根据所述校验节点出错率，计算读电压调整步长；根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压，采用调整后的预设读电压从所述闪存中读取数据，并重复所述计算所述数据对应的校验节点出错率的操作至所述根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压的操作，直至所述校验节点出错率最小；选择最小的校验节点出错率对应的读电压从所述闪存中读取数据，以进行数据恢复。可选地，所述方法还包括：判断当前所述校验节点出错率是否小于预设阈值；若是，停止所述根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压，采用调整后的预设读电压从所述闪存中读取数据的操作，以当前读取的数据进行数据恢复。可选地，所述方法还包括：判断当前所述校验节点出错率是否大于上一次所述校验节点出错率，若是，停止所述根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压，采用调整后的预设读电压从所述闪存中读取数据的操作，以上一次读取的数据进行数据恢复。可选地，其中，所述计算所述数据对应的校验节点出错率包括：根据公式：RC＝sum(H·Dk)/m计算所述校验节点出错率，其中，RC为所述校验节点出错率，H为奇偶校验矩阵，Dk为读出的一个码字的数据，m为校验节点的数量。可选地，所述根据所述校验节点出错率，计算读电压调整步长包括：基于所述闪存的阈值电压分布态，建立所述校验节点出错率与所述误码率的函数关系以及所述误码率与所述读电压调整步长的函数关系；根据所述校验节点出错率与所述误码率的函数关系、所述误码率与所述读电压调整步长的函数关系，建立所述校验节点出错率与所述读电压调整步长的函数关系；根据所述校验节点出错率与所述读电压调整步长的函数关系，计算所述读电压调整步长。可选地，所述建立所述校验节点出错率与所述误码率的函数关系以及所述误码率与所述读电压调整步长的函数关系包括：计算所述预设读电压对应的误码率，其中，所述计算所述预设读电压对应的误码率包括：根据公式：计算所述误码率，其中，Pe为误码率，i为阈值电压分布态的序号，为第i个预设读电压，μi为所述闪存的第i个阈值电压分布态的均值，μi-1为所述闪存的第i-1个阈值电压分布态的均值，为均值为0，方差为σi-1的阈值电压分布态对应的高斯分布的分布函数，为均值为0，方差为σi的高斯分布的分布函数。可选地，其中，所述第i个预设读电压与第i个最佳读电压存在以下关系：其中，为第i个最佳读电压，为所述第i个预设读电压与所述第i个最佳读电压之间的读电压调整步长；所述第i个最佳读电压通过下式计算：其中，μi为第i个阈值电压分布态的均值，σi为第i个阈值电压分布态的方差，μi-1为第i-1个阈值电压分布态的均值，σi-1为第i-1个阈值电压分布态的方差。可选地，所述方法还包括：将所述校验节点出错率与所述读电压调整步长的函数关系来量化为查找表，通过查找所述查找表得到所述读电压调整步长。可选地，所述方法还包括：建立第i个预设读电压与所述第i个最佳读电压之间的读电压调整步长和第j个预设读电压与所述第j个最佳读电压之间的读电压调整步长之间的函数关系；基于函数关系，根据第i个预设读电压与所述第i个最佳读电压之间的读电压调整步长来计算第j个预设读电压与所述第j个最佳读电压之间的读电压调整步长。可选地，选择最小的校验节点出错率对应的读电压从所述闪存中读取数据，以进行数据恢复包括：采用差错控制编码对读取的数据进行数据恢复。(三)有益效果本公开提供一种用于闪存的数据恢复方法，至少具备以下有益效果：本公开的数据恢复方法能够基于校验节点出错率动态调整读电压调整的步长，找到最佳读电压所需的额外读次数较少，从而减小重读纠错算法中最佳读电压搜索所需要的时间。本公开通过校验节点出错率对读出数据的原始误码率做预测，在ECC译码之前无需ECC的译码过程就能够预判读出的数据能否被ECC译码器正确纠正。当预判读出的数据能够被ECC纠正时，停止重读纠错操作并进行ECC译码；当预判读出的数据无法被ECC纠正时，继续进行重读纠错操作对最佳读电压进行搜索，直到找到最佳读电压或者预判读出的数据能够被ECC纠错。也即该方法减少不必要的ECC译码，从而减小数据恢复所需要的时间。附图说明图1示意性示出了本公开实施例提供的用于闪存的数据恢复方法的流程图；图2示意性本公开一实施例提供的根据所述校验节点出错率计算读电压调整步长的方法流程图；图3示意性示出了本公开实施例提供的NAND闪存的阈值电压分布态图；图4示意性示出了本公开实施例提供的第i个阈值电压偏移量和第j个阈值电压偏移量之间为线性函数关系曲线图；图5示意性示出了本公开实施例提供的TLCNAND闪存的阈值电压分布态图图6示意性示出了本公开实施例提供的校验节点出错率与读电压调整步长的函数关系曲线图；图7示意性示出了本公开又一实施例提供的用于闪存的数据恢复方法的流程图；图8示意性示出了本公开又一实施例提供的用于闪存的数据恢复方法的流程图；图9示意性示出了本公开实施例提供的校验节点出错率和误码率之间的单调函数关系曲线图；图10示意性示出了本公开又一实施例提供的用于闪存的数据恢复方法的流程图；图11示意性示出了本公开实施例提供的用于闪存的数据恢复系统的结构图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。图1示意性示出了本公开一实施例提供的用于闪存的数据恢复方法的流程图。如图1所示，该方法例如可以包括操作S101～S105。...

【技术保护点】
1.一种用于闪存的数据恢复方法，包括：/n采用预设读电压从所述闪存中读取数据；/n计算所述数据对应的校验节点出错率；/n根据所述校验节点出错率，计算读电压调整步长；/n根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压，采用调整后的预设读电压从所述闪存中读取数据，并重复所述计算所述数据对应的校验节点出错率的操作至所述根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压的操作，直至所述校验节点出错率最小；/n选择最小的校验节点出错率对应的读电压从所述闪存中读取数据，以进行数据恢复。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于闪存的数据恢复方法，包括：
采用预设读电压从所述闪存中读取数据；
计算所述数据对应的校验节点出错率；
根据所述校验节点出错率，计算读电压调整步长；
根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压，采用调整后的预设读电压从所述闪存中读取数据，并重复所述计算所述数据对应的校验节点出错率的操作至所述根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压的操作，直至所述校验节点出错率最小；
选择最小的校验节点出错率对应的读电压从所述闪存中读取数据，以进行数据恢复。


2.根据权利要求1所述的用于闪存的数据恢复方法，所述方法还包括：
判断当前所述校验节点出错率是否小于预设阈值；
若是，停止所述根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压，采用调整后的预设读电压从所述闪存中读取数据的操作，以当前读取的数据进行数据恢复。


3.根据权利要求1所述的用于闪存的数据恢复方法，所述方法还包括：
判断当前所述校验节点出错率是否大于上一次所述校验节点出错率，
若是，停止所述根据所述读电压调整步长调整所述预设读电压，采用调整后的预设读电压从所述闪存中读取数据的操作，以上一次读取的数据进行数据恢复。


4.根据权利要求1-3任一项所述的用于闪存的数据恢复方法，其中，所述计算所述数据对应的校验节点出错率包括：
根据公式：
RC＝sum(H·Dk)/m
计算所述校验节点出错率，其中，RC为所述校验节点出错率，H为奇偶校验矩阵，Dk为读出的一个码字的数据，m为校验节点的数量。


5.根据权利要求1-3任一项所述的用于闪存的数据恢复方法，其中，所述根据所述校验节点出错率，计算读电压调整步长包括：
基于所述闪存的阈值电压分布态，建立所述校验节点出错率与所述误码率的函数关系以及所述误码率与所述读电压调整步长的函数关系；
根据所述校验节点出错率与所述误码率的函数关系、所述误码率与所述读电压调整步长的函数关系，建立所述校验节点出错率与所述读电压调整步长的函数关系；
根据所述校验节点出错率与所述读电压调整步长的函数关系，计算所述读电压调整步长。

【专利技术属性】
技术研发人员：李前辉，王颀，杨柳，姜一扬，于晓磊，何菁，霍宗亮，叶甜春，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11