判决电平预测方法、存储介质及SSD设备技术

本发明专利技术提供了一种判决电平预测方法、存储介质及SSD设备，所述方法包括：当进行数据读取时，获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度，读数据温度为存储单元的当前温度，写数据温度为数据写入时所述存储单元的温度；根据所述使用状态信息预测所述存储单元的判决电平；根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值，并根据所述判决电平补偿值对预测出的判决电平进行修正。本发明专利技术通过计算存储单元在跨温场景的使用状态信息并基于使用状态信息预测最优判决电平，以便在读数据时采用最优判决电平进行数据读取，有效减少由跨温读写引起的读数据的RBER，降低ECC解码器的迭代时间和相应功耗，提升了整个SSD设备的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
判决电平预测方法、存储介质及SSD设备


[0001]本专利技术涉及数据存储
，尤其涉及一种判决电平预测方法、存储介质及SSD设备。

技术介绍

[0002]当前计算机服务器的主流存储器件主要分为两种：HD(Hard Disk,机械硬盘)和SSD(Solid State Drive，固态硬盘)。固态硬盘和机械硬盘本质上都是用于数据存储的硬件，其本质上的区别在于其存储介质不同。传统的机械硬盘以机械磁盘为存储介质，通过磁臂和磁头、磁盘之间的机械构造进行数据存储和读取；而固态硬盘则是以NAND闪存(非易失性的存储器)作为存储介质，通过存储器内部的电荷数即cell的通断电进行数据的读取和写入进而实现数据存储。随着固态硬盘小型化以及其性价比不断提升，越来越多的企业消费者和个人消费者采用固态硬盘进行数据的存储。
[0003]如图1所示，现有SSD设备主要包含主机Host，控制器，ECC解码器和存储颗粒四个部分。控制器在接收到Host读命令后向颗粒发送读命令，其中读电平为默认判决电平。接下来，控制器将颗粒返回的读取数据发送给ECC解码器进行纠错码解码，之后将解码成功后的数据发送给Host，以上完成了一次读数据的操作。
[0004]现有技术中，采用默认判决电平(或预存判决电平)进行数据读取。然而受驻留时间和跨温读写的影响，默认判决电平和最优判决电平之间的电压差较大，导致读出的数据序列里含有大量RBER(Raw Bit Error Rate,原始错误比特数)。为纠正将这些错误比特，ECC解码器需要进行多次迭代计算，从而导致数据读取速度的降低。而且，如果RBER居高不下，一方面会明显增加读数据延迟和相应的芯片能耗；另一方面当错误比特数到达一定程度后会直接导致译码失败，使得该block被标记为坏块造成资源的浪费，缩短产品寿命。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的判决电平预测方法、存储介质及SSD设备。
[0006]本专利技术的一个方面，提供了一种判决电平预测方法，所述方法包括：
[0007]当进行数据读取时，获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度，读数据温度为存储单元的当前温度，写数据温度为数据写入时所述存储单元的温度；
[0008]根据所述使用状态信息预测所述存储单元的判决电平；
[0009]根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值，并根据所述判决电平补偿值对预测出的判决电平进行修正。
[0010]进一步地，所述使用状态信息包括等效驻留时间；
[0011]所述获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度包括：
[0012]查找预设的信息记录表以获取所述存储单元的写数据记录，所述写数据记录中包括存储单元的存储位置、写数据温度以及数据写入时的写数据时间；
[0013]根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，或获取存储颗粒当前所处工作环境的实时温度；
[0014]将存储单元的实时温度或所处工作环境的实时温度作为读数据温度，并根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间。
[0015]进一步地，所述根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，包括：
[0016]采用预设的计算模型计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，计算模型如下：
[0017]Retention(i)＝Retention(i
‑
1)+AF
×
(t
i
‑
t
i
‑1)
[0018]其中，Retention(i)表示t
i
时刻的等效驻留时间，t
i
表示存储单元的温度信息获取时间，AF表示t
i
时间至t
i
‑1时刻的加速因子，该加速因子计算公式如下：
[0019][0020]其中，E
a
表示存储单元的活化能；k
B
表示波尔兹曼常数；T
i
表示第t
i
时刻存储单元的温度，T
i
‑1表示t
i
‑1时刻存储单元的温度。
[0021]进一步地，根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，包括：
[0022]根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，接收所述存储颗粒返回的所包含的全部存储位置的实时温度，从全部存储位置的实时温度中查找所述存储位置的实时温度；或
[0023]根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，所述温度查询请求中携带所述存储位置，接收所述存储颗粒返回的所述存储位置的实时温度。
[0024]进一步地，所述根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，包括：
[0025]向存储颗粒发送温度上报指示信息，所述温度上报指示信息中携带所述存储位置和触发温度上报的温度分辨率，接收所述存储颗粒在所述存储位置的温度变化超过所述温度分辨率时返回的实时温度。
[0026]进一步地，所述使用状态信息包括等效驻留时间和擦写次数；
[0027]所述根据使用状态信息预测所述存储单元的判决电平包括：
[0028]根据等效驻留时间和擦写次数预测所述存储单元的判决电平。
[0029]进一步地，所述根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值包括：
[0030]计算写数据温度值和预设的补偿对标温度的写数据温度差，查找预设的第一对应关系表获取与所述写数据温度差对应的写验证电平补偿值；所述第一对应关系表中包括有写数据温度差与写验证电平补偿值之间的对应关系；
[0031]计算读数据温度值和预设的补偿对标温度的读数据温度差，查找预设的第二对应关系表获取与所述读数据温度差对应的默认判决电平补偿值；所述第二对应关系表中包括有读数据温度差与默认判决电平补偿值之间的对应关系；
[0032]将写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值的加总值作为判决电平补偿值。
[0033]进一步地，所述根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值包括：
[0034]根据预设的补偿模型计算所述判决电平补偿值，补偿模型如下：
[0035]V
offset
＝PVO+DRO
[0036]其中，V
offset
为判决电平补偿值，PVO和DRO分别表示写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值，PVO的DRO的计算公式如下所示：
[0037]PVO＝α
×
(T
target
‑
T
p
)
[0038]DRO＝α
×
(T
target
‑
T
r
)
[0039]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种判决电平预测方法，其特征在于，所述方法包括：当进行数据读取时，获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度，读数据温度为存储单元的当前温度，写数据温度为数据写入时所述存储单元的温度；根据所述使用状态信息预测所述存储单元的判决电平；根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值，并根据所述判决电平补偿值对预测出的判决电平进行修正。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用状态信息包括等效驻留时间；所述获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度包括：查找预设的信息记录表以获取所述存储单元的写数据记录，所述写数据记录中包括存储单元的存储位置、写数据温度以及数据写入时的写数据时间；根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，或获取存储颗粒当前所处工作环境的实时温度；将存储单元的实时温度或所处工作环境的实时温度作为读数据温度，并根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，包括：采用预设的计算模型计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，计算模型如下：Retention(i)＝Retention(i
‑
1)+AF
×
(t
i
‑
t
i
‑1)其中，Retention(i)表示t
i
时刻的等效驻留时间，t
i
表示存储单元的温度信息获取时间，AF表示t
i
时间至t
i
‑1时刻的加速因子，该加速因子计算公式如下：其中，Ea表示存储单元的活化能；k
B
表示波尔兹曼常数；T
i
表示第t
i
时刻存储单元的温度，T
i
‑1表示t
i
‑1时刻存储单元的温度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，包括：根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，接收所述存储颗粒返回的所包含的全部存储位置的实时温度，从全部存储位置的实时温度中查找所述存储位置的实时温度；或根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，所述温度查询请求中携带所述存储位置，接收所述存储颗粒返回的所述存储位置的实时温度。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦东润，刘晓健，王嵩，
申请(专利权)人：北京得瑞领新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：