一种闪存的二维磨损均衡方法及固态硬盘技术

本发明专利技术公开了一种闪存的二维磨损均衡方法及固态硬盘，从闪存块的电子泄漏程度值和电子泄漏趋向值两个维度评估闪存块的磨损情况。闪存块的电子泄漏程度值可表征此闪存块的擦除磨损程度，本申请将所有闪存块的电子泄漏程度值聚集在一定范围内，以达到擦除磨损均衡；闪存块的电子泄漏趋向值可表征此闪存块的数据保持时间，本申请将所有闪存块的电子泄漏趋向值聚集在一定范围内，以达到数据保持时间均衡。因此，本申请从擦除磨损和数据保持时间两个维度实现均衡控制，更为全面和精准，使得磨损均衡效果较好，进而增加了固态硬盘的整体寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种闪存的二维磨损均衡方法及固态硬盘


[0001]本专利技术涉及固态存储领域，特别是涉及一种闪存的二维磨损均衡方法及固态硬盘。

技术介绍

[0002]闪存包含多个闪存块(Block)，每个闪存块包含多个闪存页(Page)。闪存块是闪存擦除的基本单位，当一个闪存页被写入数据后，只有在所在闪存块进行了擦除操作之后，才可进行新的写入操作。
[0003]对于基于闪存的固态硬盘(采用闪存芯片作为存储介质的固态硬盘)，各闪存块的磨损均衡控制是保证固态硬盘存储可靠性的关键因素。目前，通常采用的各闪存块的磨损均衡控制方案为：分别获取闪存内各闪存块的擦除次数，并以各闪存块的擦除次数一致为约束条件，对各闪存块进行擦写操作。各闪存块的擦除次数一致等同于各闪存块因擦除次数导致的磨损程度一致，从而实现了各闪存块的擦除磨损均衡。但是，现有的各闪存块的磨损均衡控制方案只能实现擦除磨损这一单维度的均衡控制，不够全面和精准，影响磨损均衡效果，进而影响固态硬盘的整体寿命。
[0004]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种闪存的二维磨损均衡方法及固态硬盘，从擦除磨损和数据保持时间两个维度实现均衡控制，更为全面和精准，使得磨损均衡效果较好，进而增加了固态硬盘的整体寿命。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种闪存的二维磨损均衡方法，包括：
[0007]分别获取闪存内各闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值，并分别获取已注入电子的所述各闪存块的电子泄漏趋向值；
[0008]求取所述各闪存块的电子泄漏程度值的泄漏程度平均值，并求取所述各闪存块的电子泄漏趋向值的泄漏趋向平均值；
[0009]分别求取所述各闪存块的电子泄漏程度值与所述泄漏程度平均值的泄漏程度差值，并分别求取所述各闪存块的电子泄漏趋向值与所述泄漏趋向平均值的泄漏趋向差值；
[0010]以所述泄漏程度差值小于预设第一维度阈值及所述泄漏趋向差值小于预设第二维度阈值为约束，对所述各闪存块进行擦写操作。
[0011]优选地，分别获取闪存内各闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值，包括：
[0012]根据LL＝f(EPC)*f(f1(T1)*IRBER)或LL＝f(EPC)*f(f1(T1)*IFBC)计算目标闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值LL；其中，所述目标闪存块为任一所述闪存块；
[0013]其中，EPC为所述目标闪存块的擦除次数；T1为所述目标闪存块在刚注入电子后的温度值；f1(T1)为温度值T1对应的第一温度补偿系数；IRBER为所述目标闪存块在刚注入电
子后的IRBER值；IFBC为所述目标闪存块在刚注入电子后的IFBC值；EPC和IRBER/IFBC与LL之间呈正相关关系。
[0014]优选地，分别获取已注入电子的所述各闪存块的电子泄漏趋向值，包括：
[0015]根据LT＝f(ΔRBER/Δt)*f2(T2)或LT＝f(ΔFBC/Δt)*f2(T2)计算所述目标闪存块在预设时间Δt内的电子泄漏趋向值LT；
[0016]其中，ΔRBER为所述目标闪存块在预设时间Δt内的RBER增长量；ΔFBC为所述目标闪存块在预设时间Δt内的FBC增长量；T2为所述目标闪存块在预设时间Δt内的平均温度值；f2(T2)为平均温度值T2对应的第二温度补偿系数；ΔRBER/Δt与LT之间呈正相关关系。
[0017]优选地，分别获取闪存内各闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值，还包括：
[0018]将所述目标闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值乘以预设第一比例因子，并将乘积结果作为所述目标闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值；
[0019]分别获取已注入电子的所述各闪存块的电子泄漏趋向值，还包括：
[0020]将所述目标闪存块在预设时间内的电子泄漏趋向值乘以预设第二比例因子，并将乘积结果作为所述目标闪存块在预设时间内的电子泄漏趋向值。
[0021]优选地，以所述泄漏程度差值小于预设第一维度阈值及所述泄漏趋向差值小于预设第二维度阈值为约束，对所述各闪存块进行擦写操作，包括：
[0022]从所述各闪存块中选择所述泄漏程度差值小于预设第一低阈值的目标闪存块；其中，所述预设第一低阈值小于所述预设第一维度阈值；
[0023]基于数据保持时间均衡策略，从所述目标闪存块中选择所需的擦除块，供冷热数据写入。
[0024]优选地，基于数据保持时间均衡策略，从所述目标闪存块中选择所需的擦除块，供冷热数据写入，包括：
[0025]从所述目标闪存块中选择所述泄漏趋向差值大于预设第一阈值的第一闪存块，以从所述第一闪存块中选择所需的擦除块，供热数据写入；
[0026]从所述目标闪存块中选择所述泄漏趋向差值小于预设第二阈值的第二闪存块，以从所述第二闪存块中选择所需的擦除块，供冷数据写入；其中，所述预设第二阈值小于等于所述预设第一阈值，且所述预设第一阈值小于所述预设第二维度阈值。
[0027]优选地，以所述泄漏程度差值小于预设第一维度阈值及所述泄漏趋向差值小于预设第二维度阈值为约束，对所述各闪存块进行擦写操作，包括：
[0028]分别获取所述各闪存块在刚注入电子后的IRBER值或IFBC值；
[0029]判断所述各闪存块当下对应的IRBER值或IFBC值是否相同；
[0030]若否，则从所述各闪存块中选择当下对应的IRBER值或IFBC值小于预设低错误比特阈值的第三闪存块，以从所述第三闪存块中选择所需的擦除块，供待写入数据写入；
[0031]若是，则从所述各闪存块中选择所述泄漏趋向差值小于预设第二低阈值的第四闪存块，以从所述第四闪存块中选择所需的擦除块，供待写入数据写入；其中，所述预设第二低阈值小于所述预设第二维度阈值。
[0032]优选地，判断所述各闪存块当下对应的IRBER值或IFBC值是否相同，包括：
[0033]求取所述各闪存块当下对应的错误比特预估值的平均值，并判断所述各闪存块当
下对应的错误比特预估值与所述平均值的差值是否均小于预设差值阈值；其中，所述错误比特预估值为IRBER值或IFBC值；
[0034]若是，则确定所述各闪存块当下对应的IRBER值或IFBC值相同；
[0035]若否，则确定所述各闪存块当下对应的IRBER值或IFBC值不相同。
[0036]优选地，获取所述目标闪存块在刚注入电子后的IRBER值或IFBC值，包括：
[0037]分别获取所述目标闪存块内N个刚注入电子的闪存页的IRBER值或IFBC值；其中，N为正整数；
[0038]从N个所述闪存页的IRBER值或IFBC值中选择最大的IRBER值或IFBC值，并将所述最大的IRBER值或IFBC值相应作为所述目标闪存块在刚注入电子后的IRBER值或IFBC值。
[0039]为解决上述技术问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪存的二维磨损均衡方法，其特征在于，包括：分别获取闪存内各闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值，并分别获取已注入电子的所述各闪存块的电子泄漏趋向值；求取所述各闪存块的电子泄漏程度值的泄漏程度平均值，并求取所述各闪存块的电子泄漏趋向值的泄漏趋向平均值；分别求取所述各闪存块的电子泄漏程度值与所述泄漏程度平均值的泄漏程度差值，并分别求取所述各闪存块的电子泄漏趋向值与所述泄漏趋向平均值的泄漏趋向差值；以所述泄漏程度差值小于预设第一维度阈值及所述泄漏趋向差值小于预设第二维度阈值为约束，对所述各闪存块进行擦写操作。2.如权利要求1所述的闪存的二维磨损均衡方法，其特征在于，分别获取闪存内各闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值，包括：根据LL＝f(EPC)*f(f1(T1)*IRBER)或LL＝f(EPC)*f(f1(T1)*IFBC)计算目标闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值LL；其中，所述目标闪存块为任一所述闪存块；其中，EPC为所述目标闪存块的擦除次数；T1为所述目标闪存块在刚注入电子后的温度值；f1(T1)为温度值T1对应的第一温度补偿系数；IRBER为所述目标闪存块在刚注入电子后的IRBER值；IFBC为所述目标闪存块在刚注入电子后的IFBC值；EPC和IRBER/IFBC与LL之间呈正相关关系。3.如权利要求2所述的闪存的二维磨损均衡方法，其特征在于，分别获取已注入电子的所述各闪存块的电子泄漏趋向值，包括：根据LT＝f(
△
RBER/Δt)*f2(T2)或LT＝f(
△
FBC/
△
t)*f2(T2)计算所述目标闪存块在预设时间
△
t内的电子泄漏趋向值LT；其中，
△
RBER为所述目标闪存块在预设时间
△
t内的RBER增长量；ΔFBC为所述目标闪存块在预设时间
△
t内的FBC增长量；T2为所述目标闪存块在预设时间Δt内的平均温度值；f2(T2)为平均温度值T2对应的第二温度补偿系数；ΔRBER/Δt与LT之间呈正相关关系。4.如权利要求3所述的闪存的二维磨损均衡方法，其特征在于，分别获取闪存内各闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值，还包括：将所述目标闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值乘以预设第一比例因子，并将乘积结果作为所述目标闪存块在刚注入电子后的电子泄漏程度值；分别获取已注入电子的所述各闪存块的电子泄漏趋向值，还包括：将所述目标闪存块在预设时间内的电子泄漏趋向值乘以预设第二比例因子，并将乘积结果作为所述目标闪存块在预设时间内的电子泄漏趋向值。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的闪存的二维磨损均衡方法，其特征在于，以所述泄漏程度差值小于预设第一维度阈值及所述泄漏趋向差值小于预设第...

【专利技术属性】
技术研发人员：方浩俊，黄运新，杨亚飞，
申请(专利权)人：深圳大普微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：