一种RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法技术

本发明专利技术公开了一种RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法，包括S1，测试若干个SSD盘，选出故障盘，并记录故障RCA；S2，对故障盘中每一个eMMC进行编号，并格式化故障盘；S3，测试正常盘不同工作状态下的色温，作为故障检测对比标准；S4，选中S1中非故障的RCA，写入数据，获取红外成像图；S5，观测红外成像图，得到正常工作的eMMC对应的S4中RCA；S6，重复S4和S5，测试正常SSD盘上所有非故障的RCA对应的eMMC是否是正常颗粒。本发明专利技术利用红外技术定位故障颗粒，通过对比正常工作的eMMC和故障eMMC对外部温度环境的影响，利用红外成像图直接判断。利用红外成像图直接判断。利用红外成像图直接判断。

【技术实现步骤摘要】
一种RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法


[0001]本专利技术属于数据存储
，涉及一种RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法。

技术介绍

[0002]eMMC(Embedded Multi Media Card，嵌入式多媒体控制器)是目前主流存储器件之一。与单颗NAND Flash颗粒相比，eMMC将高密度NAND闪存和MCU(MMC控制器)集成在一颗BGA芯片中，在芯片内部完成了对NAND Flash的管理，并提供标准接口给用户。eMMC协议是由MMC协会所订立的内嵌式存储器标准，可以提供高容量，高稳定性和高读写速度。
[0003]在单颗eMMC系统中，Controller和eMMC交互，主要有五种操作模式：Boot Mode(开机状态)、Device Identification Mode(设备识别模式)、Interrupt Mode(中断模式)、Data Transfer Mode(数据传输模式)和Inactive Mode(无效模式)。在Device Identification Mode下，主要有3个阶段Idle State(空闲状态)、Ready State(准备状态)和Identification State(识别状态)。在设备识别模式，主要通过给eMMC发三种命令：
[0004]CMD1：命令1，用于检测eMMC是否完成初始化；
[0005]CMD2：命令2，用于获取eMMC的CID(Device identification number，设备信息编号，eMMC出厂自带的记录出厂信息的数字)；
[0006]CMD3：命令3，用于设置RCA(Relative device Address，相对设备地址，每一个eMMC都有一个专门的RCA寄存器用来存放RCA)；
[0007]Idle State下，eMMC内部初始化，Controller持续发送CMD1，查询eMMC是否完成初始化，完成后进入Ready State，接着Controller发送CMD2，获取eMMC的CID，eMMC接收到CMD2后，会将127Bits的CID的内容通过CMD线(Command线，eMMC的命令线)返回CID给Controller，eMMC发送完CID后，就进入Identification State。在该状态，Controller为eMMC分配16Bits的RCA，发送CMD3命令，将RCA设置到eMMC中的RCA寄存器中，设定完RCA后，eMMC就完成了Devcie Identification，进入Data Transfer Mode，可以用于正常数据传输了。
[0008]随着存储数据增多，单颗eMMC已经无法满足存储需求，迫切需要大容量SSD(Solid State Disk，固态硬盘)，而基于Flash的SSD过于复杂，为了让SSD的设计变得简单，一种基于eMMC阵列的RAIM(Redundant Array of Independent Module)构架的SSD应运而生，参见图1。
[0009]该架构由一个SSD Controller和多个通道channel构成，每个通道上有多颗eMMC，一个通道上多个eMMC的共享CMD线。参见图2为图1中channel0，即通道0上eMMC级联结构。
[0010]该架构的SSD在初始化时，SSD Controller向channel0发送广播命令CMD2向该通道上所有设备请求CID，Channel0上处于Ready State的3个eMMC，开始连续发送它们128bit的CID号码到CMD线上，每一个bit周期，eMMC开漏输出它们的CID，在开漏输出时，低电平输出0，高电平时输出高阻态，而线上bit值是所有CID对应bit值相与的结果，同时eMMC逐位监控输出比特流，如果eMMC设备发送的CID在任何一个bit周期内与CMD线上CID不匹配，就停
止发送CID，等待下一个请求识别周期。每一个CID的编号是唯一的，一个识别周期只有一个设备能成功将完整的CID发送给Controller，然后Controller发CMD3，给设备分配相对设备地址RCA。RCA设好之后，eMMC就不会对识别周期有反馈，同时，将开漏输出转为推挽输出。因此Controller接收的CID顺序肯定是从小到大的，但并不清楚是具体哪一颗eMMC回的CID，再分配的RCA也不知道对应具体哪一颗eMMC。那么在SSD发生故障时，SSD Controller可以清楚知道哪一个RCA的eMMC发生故障，而无法得知故障eMMC的具体空间位置。另外一种方案是在生产之前，先将所有eMMC的CID读出来，上生产线以前按照大小排列好，这样生产后的产品中，RCA就按照预先设想的规律放在对应的位置了。RCA就可以与实际版图上的eMMC一一对应，但该方案在生产实现中非常复杂，效率极低，一般生产中不采用。所以目前eMMC阵列故障定位是非常困难的。
[0011]现有检测eMMC阵列中颗粒故障的方法有两种：一种是直接检测，另外一种是通过专用光学检验设备检测。
[0012]第一种方案：该方案需要对eMMC芯片依次进行初始化、擦除、写入、读取时，监控不同操作的返回状态，分析发送不同命令时的返回状态来判断该颗eMMC具体发生了什么故障，然后输出该eMMC的CID编号或RCA。
[0013]第二种方案：利用电子束故障检测。在电子束缺陷设备下，芯片内不同器件表现的亮暗程度是明显不一样的，可以通过比对芯片走线确定是否出现故障。
[0014]对于上述的第一种方案，只能输出故障eMMC的CID编号或者RCA编号，无法确定故障eMMC的具体空间位置，无法检修。
[0015]对于上述的第二种方案，该方案需要购买专业设备，价格昂贵，且操作复杂，需要专业人员操作，检测效率低下，不适合故障eMMC的定位。

技术实现思路

[0016]本专利技术为解决RAIM构架SSD的eMMC阵列中故障eMMC定位困难的问题，利用红外成像技术，测出eMMC阵列工作的红外成像热度图，通过热量分布快速分辨出正常和故障eMMC颗粒所在位置。
[0017]具体提出了一种RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法，包括通过红外热像仪对eMMC进行热成像图的拍摄，根据预设的颜色范围判断eMMC是否出现故障。
[0018]优选地，具体包括以下步骤：
[0019]S1，测试若干个SSD盘，选出故障盘，并记录故障RCA；
[0020]S2，对故障盘中每一个eMMC进行编号，并格式化故障盘；
[0021]S3，测试正常盘不同工作状态下的色温，作为故障检测对比标准；
[0022]S4，选中S1中非故障的RCA，写入数据，获取红外成像图；
[0023]S5，观测红外成像图，得到正常工作的eMMC对应的S4中RCA；
[0024]S6，重复S4和S5，测试正常SSD盘上所有非故障的RCA对应的eMMC是否是正常颗粒。
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法，其特征在于，包括通过红外热像仪对eMMC进行热成像图的拍摄，根据预设的颜色范围判断eMMC是否出现故障。2.根据权利要求1所述的RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1，测试若干个SSD盘，选出故障盘，并记录故障RCA；S2，对故障盘中每一个eMMC进行编号，并格式化故障盘；S3，测试正常盘不同工作状态下的色温，作为故障检测对比标准；S4，选中S1中非故障的RCA，写入数据，获取红外成像图；S5，观测红外成像图，得到正常工作的eMMC对应的S4中RCA；S6，重复S4和S5，测试故障SSD盘上所有非故障的RCA对应的eMMC是否是正常颗粒。3.根据权利要求2所述的RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法，其特征在于，所述测试若干个SSD盘，选出故障盘，并记录故障RCA，具体为依次对盘上所有RCA的eMMC发送擦、写和读命令，通过查看擦除之后，数据反馈线上0bit位的数据判断擦除是否故障，如果0bit位是0，表示擦除成功，如果超出预设擦除时间后0bit位还是1，表示该RCA对应的eMMC擦除发生故障；再发送写读命令，写入特定的预设值，再读上来进行对比，如果不一致，则写读故障；发生擦写读其中任何一种故障，即认为该RCA对应的eMMC是故障的，反之正常，记录该盘所有RCA对应的eMMC的状态，即正常或故障。4.根据权利要求3所述的RAIM构架SSD中故障eMMC定位方法，其特征在于，所述对故障盘中每一个eMMC进行编号，并格式化故障盘，其中故...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊凌雁，李俊凡，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：