一种SSD主控内解决浅擦除的方法及SSD单元技术

本发明专利技术设计了一种SSD单元，通过NAND浅擦除信息单元和NAND浅擦除操作单元，接收SSD运行期间产生的需要擦除的未写满Block，将SSD运行期间由于不同原因会产生需要擦除却未写满的Block写入，判定后进行写入或擦除，完成浅擦除操作，这样软件算法只需将需要处理浅擦除的Block写入该硬件模块的信息单元FIFO内即可，减少软件设计参与度与复杂度，达到使用少量硬件资源完成设计目的的效果。件资源完成设计目的的效果。件资源完成设计目的的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种SSD主控内解决浅擦除的方法及SSD单元


[0001]本专利技术涉及领域SSD的硬件模块设计领域，具体涉及一种SSD主控内解决浅擦除的方法及SSD单元。

技术介绍

[0002]浅擦除操作是错误擦除NANDBlock的一种行为，具体表现为当一个Block并未完全写满时即进行了擦除操作。由于Block未写满，在写入的边界字线（WordLine）内的存储单元以及未写入的字线（WordLine）内的存储单元处于不稳定状态，此时进行擦除操作，会对这些字线造成物理层面上的损坏，如果这种浅擦除累积到一定次数，会对该Block造成不可修复的损坏，表现为读取时错误数会超出可纠错范围。
[0003]在SSD正常运行时会不可避免出现很多未写满的Block，现有处理方式是在后台回收时软件进行填充Block操作，这样会耗费大量软件资源，但是该填充、擦除操作实际并不需要软件方面时时调度、监视状态。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的是提供一个专用硬件模块进行填充、擦除等一系列操作，由硬件来解决浅擦除隐患。
[0005]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种SSD主控内解决浅擦除的方法，包括步骤：（1）将SSD运行过程中需要浅擦除的Block信息写入NAND浅擦除信息单元，启动浅擦除操作单元读取Block信息；（2）NAND浅擦除操作单元轮询NAND浅擦除信息单元中Block信息，只要有信息即读取；（3）NAND浅擦除操作单元整理Block的信息并判定生成写操作或擦操作，生成响应命令后将该命令写入对应通道的命令缓冲区内；（4）NAND浅擦除操作单元实时监测下发至各通道的操作命令状态，并将状态实时更新至NAND信息单元；（5）若写操作完成，NAND浅擦除操作单元判断操作状态是否成功，失败则再进行一次写操作，成功则计算是否已写满该Block，若写满该Block，NAND浅擦除操作单元生成擦除命令，并存入对应通道的命令缓冲区内；（6）若擦操作完成，NAND浅擦除操作单元判断操作状态是否成功，成功则将该已擦除的Block放入系统待使用Block列表内，失败则再进行一次擦操作。
[0006]Block信息包括通道号、CE、LUN、已写入字线个数等。
[0007]判定生成写操作或擦操作的条件为：分析字线个数决定生成写操作或者擦操作，当已写入字线个数等于Block内字线总数时，只需进行擦操作，否则需先进行写操作。
[0008]NAND浅擦除操作单元同时读取多条位于不同LUN的Block信息，最多并行处理64个
Block。
[0009]本专利技术还公开了一种SSD主控内解决浅擦除的SSD单元，包括：NAND浅擦除信息单元，用于接收SSD运行期间产生的需要擦除的未写满BlockNAND浅擦除操作单元，用于根据Block信息生成相应的NAND操作命令并写入相应的命令缓冲区内，同时检测每条命令的操作状态。
[0010]NAND浅擦除信息单元包括一个FIFO和若干寄存器，所述寄存器包括启动寄存器和状态寄存器，FIFO用于写入Block信息，启动寄存器用于告知NAND浅擦除操作单元可以从FIFO内读取需要进行处理的Block信息，状态寄存器用于显示当前正在处理的Block信息以及相应操作以及操作状态。
[0011]本专利技术的优点在于：设计了一种主控内不依赖于软件的处理浅擦除Block的硬件模块，软件设计人员配置硬件单元寄存器，软件算法只需将需要处理浅擦除的Block写入该硬件模块的信息单元FIFO内，即可由硬件完成未写满Block的填充、擦除等一些列任务，使得Block避免出现浅擦除操作。本专利技术减少软件设计参与度与复杂度，达到使用少量硬件资源完成设计目的的效果，层层分析SSD内NAND管理任务，分离弱耦合性操作由硬件单元单独完成该任务，综合利用软硬件结合优势，释放主控资源，简化软件设计。
附图说明
[0012]图1为本专利技术实施例1的方法流程图；图2为本专利技术实施例2的SSD单元结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0014]实施例1本专利技术公开了一种SSD主控内解决浅擦除的方法，请参照图1流程图。
[0015]首先，SSD运行过程中产生未写满但需要擦除的Block即浅擦除的Block，系统将该Block信息写入浅擦除模块内的NAND浅擦除信息单元，并将该单元内的启动寄存器置位1，在NAND浅擦除信息单元内启动寄存器置位1时，表明SSD系统内产生需要进行浅擦除处理的Block，NAND浅擦除操作单元读取信息单元FIFO内Block信息。
[0016]第二，NAND浅擦除操作单元开始工作，一直轮询信息单元的FIFO，只要有信息即读取。
[0017]第三，NAND浅擦除操作单元整理Block信息：通道号、CE、LUN、BLOCK、已写入字线（WordLine）个数。该单元会分析字线个数决定生成写操作或者擦操作，当已写入字线个数等于Block内字线总数时，只需进行擦除操作即可。生成相应命令后，将该命令写入对应通道的命令缓冲区内。
[0018]第四，NAND浅擦除操作单元实时检测已下发至各通道的操作命令状态；并将该状态实时更新至信息单元的状态寄存器内。
[0019]第五，若写操作完成，NAND浅擦除操作单元根据操作状态，成功则计算是否已写满该Block；失败则进行再一次写操作。
[0020]第六，如果已写满该Block，下一步需要进行擦除操作，NAND浅擦除操作单元生成擦除命令存入对应通道的命令缓冲区内。
[0021]第七，若擦操作完成，NAND浅擦除操作单元判断操作状态，成功则将该已擦除的Block放入系统待使用Block列表内；失败则再一次擦操作。
[0022]实施例2本专利技术介绍的方法包括两个主要功能单元，分别是NAND浅擦除信息单元、NAND浅擦除操作单元。
[0023]其中，NAND浅擦除信息单元主要功能是接收SSD运行期间产生的需要擦除的未写满Block；该单元主要有一个FIFO以及若干寄存器组成。
[0024]SSD运行期间由于不同原因会产生需要擦除却未写满的Block；将这些未写满的Block信息比如通道号、CE、LUN、已占用字线个数等具体内容写入到NAND浅擦除信息单元的FIFO内。寄存器主要包括启动寄存器和状态寄存器，启动寄存器用于告知NAND浅擦除操作单元可以从FIFO内读取需要进行处理的Block信息，状态寄存器显示当前正在处理的Block信息以及相应操作以及操作状态（成功或失败）。
[0025]NAND浅擦除操作单元主要功能是根据Block信息生成相应的NAND操作命令，将这些命令写入相应的命令缓冲区内，同时检测每条命令的操作状态。
[0026]在NAND浅擦除信息单元内启动寄存器置位1时，NAND浅擦除操作单元读取信息单元FIFO内Block信息，根据信息内已占用字线个数来确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SSD主控内解决浅擦除的方法，其特征在于，包括步骤：（1）将SSD运行过程中需要浅擦除的Block信息写入NAND浅擦除信息单元，启动浅擦除操作单元读取Block信息；（2）NAND浅擦除操作单元轮询NAND浅擦除信息单元中Block信息，只要有信息即读取；（3）NAND浅擦除操作单元整理Block的信息并判定生成写操作或擦操作，生成响应命令后将该命令写入对应通道的命令缓冲区内；（4）NAND浅擦除操作单元实时监测下发至各通道的操作命令状态，并将状态实时更新至NAND信息单元；（5）若写操作完成，NAND浅擦除操作单元判断操作状态是否成功，失败则再进行一次写操作，成功则计算是否已写满该Block，若写满该Block，NAND浅擦除操作单元生成擦除命令，并存入对应通道的命令缓冲区内；（6）若擦操作完成，NAND浅擦除操作单元判断操作状态是否成功，成功则将该已擦除的Block放入系统待使用Block列表内，失败则再进行一次擦操作。2.根据权利要求1所述的SSD主控内解决浅擦除的方法，其特征在于，所述Block信息包括已写入字线个数。3.根据权利要求2所述的SSD主控内...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹成，李瑞东，王璞，
申请(专利权)人：山东华芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：