判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质，所述方法包括：获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据；根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数；获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合；根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模型的训练数据。本发明专利技术大大降低了判决电平预测模型的训练数据在数据生成环节的测试工作量，节省测试成本。节省测试成本。节省测试成本。

【技术实现步骤摘要】
判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及数据存储
，尤其涉及一种判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]随着全球互联网程度的不断提高，全球对数据存储的需求也日益增大。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]衡量固态硬盘的众多指标中，读取速度是其中最重要的指标之一。制约固态硬盘读取速度的因素有很多方面，其中包括存储颗粒的读取数据能力和存储控制器固件算法能力。为提高固态硬盘的读取速度，其中一种方式是通过固件算法能力减少读取的原始比特错误。原始比特错误主要来源于驻留时间的影响。在写入数据之后，存储颗粒中存储的电荷随着驻留时间的增加逐渐向低电势区域逃逸造成电荷流失，即电压左漂，如图1所示。此时，如果仍采用默认判决电平进行数据读取，会造成原始错误比特数量的增多，进而导致ECC解码器迭代次数增加，严重的情况下会直接导致译码失败，影响存储器寿命。
[0004]当前一种可行的解决办法是在存储器使用的过程中使用模型/算法对最优判决电平进行预测。通过预测最优判决电平使得每次读出的数据中错误比特数尽可能少。然而，为能够使用该方法，需要统计和分析影响最优判决电平的物理因素，然后大量测量不同场景下的存储颗粒的最优判决电平数据，进而通过离线训练/拟合的方式才能获得性能优越的模型/算法。由于影响存储颗粒最优判决电平的物理因素有很多，包括P/E次数、驻留时间(Retention Time)等。其中，温度也是影响最优判决电平的重要因素之一。由于载流子在不同温度下的速率有差异，即高温场景下载流子移动速度更快而低温场景下反之。因此，当颗粒进行数据读取时，在高温场景下读取存储颗粒VT分布相对实际偏低，而在低温场景下读取的VT分布偏高，不同温度场景下读取的VT分布，如图2所示。虽然颗粒厂商会根据当前温度对默认判决电平进行温度补偿。然而该补偿方法对存储器控制器厂商是黑盒。由于温度对最优判决电平的影响，存储器厂商只能通过大量实验来获取不同温度场景下的最优判决电平数据以支持最优判决电平模型/算法的训练。例如，采用具有加热和制冷功能的单温箱进行实验，即将温箱设置写数据温度，待温度稳定后将测试颗粒放入温箱中写数据，然后将温箱的目标温度调整至所需读数据温度，待温度稳定后对颗粒进行多次VT扫描，进而获得当前情况下的最优判决电平数据。再例如，采用多温箱的方法进行实验，即同时设置两个温箱的温度，其中一个温箱(e.g.温箱1)温度为写数据温度，另一个温箱(e.g.温箱2)温度为
读数据温度，将测试颗粒放入温箱1后进行写数据操作。操作完成后将颗粒从温箱1拿出并放入温箱2，待存储颗粒温度稳定后对颗粒进行多次VT扫描，进而获得当前场景下的最优判决电平数据。
[0005]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有的最优判决电平预测模型的训练数据生成模型训练数据获取方法至少存在如下问题：
[0006]1.为保证实验数据的完备性，该实验需要在不同写/读温度下进行多次重复实验；随着测试温度间隔的不断缩小，重复实验的次数呈指数增长；
[0007]2.当前采集的数据需要标记写/读温度，同时采用该数据的模型/算法需要将写/读温度作为输入条件进行训练，增加模型/算法的复杂度；
[0008]3.现有方案中采用高低温箱变温或多个恒温温箱控温的方式测量数据，一方面温箱的成本较高，另一方面这中间由于变温会引入驻留时间的计算误差造成最终数据的不准确。

技术实现思路

[0009]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模型的训练数据生成方法、系统及存储介质。
[0010]本专利技术的一个方面，提供了一种判决电平预测模型的训练数据生成方法，所述方法包括：
[0011]获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据；
[0012]根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数；
[0013]获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合；
[0014]根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模型的训练数据。
[0015]进一步地，所述获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据包括：
[0016]向所述存储单元写入预设的数据序列；
[0017]对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；
[0018]在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，按照第一预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令；
[0019]接收存储器控制器返回的VT扫描数据和当前存储颗粒的温度信息。
[0020]进一步地，所述对存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，包括：
[0021]控制放置有所述存储颗粒的温箱开启加热装置，进入升温阶段；
[0022]直到温箱内部环境温度达到预设的目标温度，控制温箱进入温度维持阶段；
[0023]进入温度维持阶段后获取存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；
[0024]在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，关闭温箱加热装置，进
入降温阶段。
[0025]进一步地，所述目标等效驻留时间的取值满足以下要求：
[0026][0027]其中，t
B
为选取的目标等效驻留时间，t
A
为存储单元从降温阶段开始到降温阶段结束的等效驻留时间，δ为预设的门限值。
[0028]进一步地，所述监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间包括：
[0029]接收存储器控制器按照指定温度上报周期上报的存储颗粒温度信息，根据所述存储颗粒温度信息和当前时间计算存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间；或
[0030]接收存储器控制器在满足指定上报条件时上报的等效驻留时间监测结果，所述等效驻留时间监测结果是由存储器控制器根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出的存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，其中，指定上报条件为计算出的等效驻留时间大于或等于目标等效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种判决电平预测模型的训练数据生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据；根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数；获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合；根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模型的训练数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据包括：向所述存储单元写入预设的数据序列；对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，按照第一预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令；接收存储器控制器返回的VT扫描数据和当前存储颗粒的温度信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，包括：控制放置有所述存储颗粒的温箱开启加热装置，进入升温阶段；直到温箱内部环境温度达到预设的目标温度，控制温箱进入温度维持阶段；进入温度维持阶段后获取存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，关闭温箱加热装置，进入降温阶段。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标等效驻留时间的取值满足以下要求：其中，t
B
为选取的目标等效驻留时间，t
A
为存储单元从降温阶段开始到降温阶段结束的等效驻留时间，δ为预设的门限值。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间包括：接收存储器控制器按照指定温度上报周期上报的存储颗粒温度信息，根据所述存储颗粒温度信息和当前时间计算存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间；或接收存储器控制器在满足指定上报条件时上报的等效驻留时间监测结果，所述等效驻留时间监测结果是由存储器控制器根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出的存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，其中，指定上报条件为计算出的等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据存储颗粒温度信息和当前时间计算存
储单元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
‑1时刻至t
i
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；kB表示波尔兹曼常数；T
i
表示第t
i
时刻存储单元所属存储颗粒的温度信息，T
i<...

【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：