闪存的坏块管理方法、存储介质、电子装置和固态硬盘制造方法及图纸

一种闪存的坏块管理方法、存储介质、电子装置和固态硬盘，包括：在对闪存的目标物理块进行读操作时，检测所述目标物理块包含的各页首次读取时发生翻转的比特的数量；根据各页首次读取时发生翻转的比特的数量和所述目标物理块的各页当前读取时通过ECC纠错电路所纠正的比特的数量判断所述目标物理块是否为弱数据块；当判定所述目标物理块为弱数据块时，将从预设的预留块表中挑选出一个物理块替换所述弱数据块。本申请提供的闪存的坏块管理方法和固态硬盘可以提高数据存储的稳定性和可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
闪存的坏块管理方法、存储介质、电子装置和固态硬盘


[0001]本文涉及数据存储技术，尤指一种闪存的坏块管理方法、存储介质、电子装置和固态硬盘。

技术介绍

[0002]闪存(Nand Flash)的存储方式基于浮栅(Floating Gate)技术，在栅极(控制栅)与漏极之间设置有浮置栅，闪存可以进行erase放电和program充电动作，闪存可以在无电源的情况下仍然保持电荷，用于存储数据。
[0003]随着浮栅极的经常充放电，会使其中的氧化膜遭到破坏从而造成数据丢失。另外，随着闪存堆叠技术的更新，闪存的Cell(单元)存储的比特个数也在不断地增加。从最早的SLC(Single
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Level Cell)颗粒发展到现在的QLC(Quad
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Level Cell)颗粒，每个Cell中所存储的比特个数也相应的增加，这同时会导致闪存写入的数据稳定性有所下降，QLC颗粒的稳定状态也会变得复杂。除此之外，在闪存使用过程中很容易出现电子偏移的情况，表现出来的现象就是比特翻转过多时出现的数据出错，从而导致了数据丢失。因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种闪存的坏块管理方法和固态硬盘，可以预防在数据读写时发生miscompare(读出与写入的数据不一致)导致不可逆的数据丢失。
[0005]一方面，本申请实施例提供了一种闪存的坏块管理方法，包括：
[0006]在对闪存的目标物理块进行读操作时，检测所述目标物理块包含的各页首次读取时发生翻转的比特的数量；根据各页首次读取时发生翻转的比特的数量和所述目标物理块的各页当前读取时通过ECC纠错电路所纠正的比特的数量判断所述目标物理块是否为弱数据块；
[0007]当判定所述目标物理块为弱数据块时，将从预设的预留块表中挑选出一个物理块替换所述弱数据块。
[0008]示例性的，所述预设的预留块表包括一个或多个预留块的信息；
[0009]所述一个或多个预留块按照如下方式确定：
[0010]当所述闪存上电时，检测所述闪存的每个面的出厂坏块数量；
[0011]将出厂坏块数量最大的面中除去出厂坏块后剩余的块作为预留块。
[0012]示例性的，所述方法还包括：
[0013]通过建立预留块表保存预设的预留块表的信息；
[0014]并在每次外部设备断电之后，将所述预留块表写入所述闪存；当所述外部设备上电时，将所述预留块表通过SLC方式读取到外部设备的RAM中。
[0015]示例性的，所述方法还包括：
[0016]通过建立比特翻转表来记录物理块包含的各页在首次读取时发生翻转的比特的
fail miscompare(写入与读取数据不一致导致的读取失败)的问题，从而降低了用户数据丢失的可能性，提高了数据存储的稳定性和可靠性。
[0035]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
[0036]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0037]图1为本申请实施例的一种闪存的坏块管理方法的流程图；
[0038]图2为本申请实施例中的超级块的示意图；
[0039]图3为本申请实施例中的建立预留块表的流程图；
[0040]图4为本申请实施例中的建立比特翻转表的流程图；
[0041]图5为本申请实施例的一种电子装置的示意图。
具体实施方式
[0042]目前的SSD(固态硬盘)产品注重数据保护和可靠性。然而，随着QLC(Quad
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Level Cell)闪存的出现，每个单元可以存储更多的数据，达到4比特。这将导致在后期数据保护方面存在一定的困难。温度、湿度、读写次数过多以及阈值电压偏移等因素都会影响SSD的稳定性和可靠性，导致存储的数据丢失或出错。虽然可以通过ECC(纠错码)电路进行纠错，但在某些极端情况下，出错的比特数超过了ECC可以纠正的最大比特数，就会导致数据丢失。例如，当某个物理块的操作次数过多导致该物理块的浮栅极被破坏时，其存储的数据变得极不稳定，在读取过程中极易发生比特翻转。此外，即使一些weak block(弱数据块)通常在正常条件下读写操作很稳定，但是在高温环境下，这些弱数据块很容易发生许多比特翻转错误，从而导致ECC失效，进而导致数据丢失。
[0043]针对上述问题，本申请实施例提出了一种闪存的坏块管理方法，在出现read fail miscompare之前，就采取预防措施替换这些弱数据块，避免了用户在读取弱数据块时突然产生比特翻转较多的情况下导致数据丢失的问题，从而实现数据稳定、可靠的存储。
[0044]本申请实施例提供了一种闪存的坏块管理方法，如图1所示，包括：
[0045]S100：在对闪存的目标物理块进行读操作时，检测所述目标物理块包含的各页首次读取时发生翻转的比特的数量；
[0046]S101：根据各页首次读取时发生翻转的比特的数量和所述目标物理块的各页当前读取时通过ECC纠错电路所纠正的比特的数量判断所述目标物理块是否为弱数据块；
[0047]S102：当判定所述目标物理块为弱数据块时，将从预设的预留块表中挑选出一个物理块替换所述弱数据块。
[0048]本实施例中，可以根据当前读取目标物理块中各页时发生翻转的比特数量与首次读取时发生翻转的比特的数量来确定目标物理块是否为弱数据块，当判定所述目标物理块为弱数据块时，从预设的预留块表中挑选出一个物理块替换所述弱数据块，从而可以在目标物理块发生比特翻转数量超过ECC可以纠正的最大比特数之前就将该弱数据块替换，避
免了数据丢失。
[0049]本实施例的一种实施方式中，从预设的预留块表中根据物理块的编号顺序，按照物理块编号小到大依次选出一个物理块替换弱数据块。
[0050]一种示例性实施例中，所述预设的预留块表包括一个或多个预留块的信息；
[0051]所述一个或多个预留块按照如下方式确定：
[0052]当所述闪存上电时，检测所述闪存的每个面的出厂坏块数量；
[0053]将出厂坏块数量最大的面中除去出厂坏块后剩余的块作为预留块。
[0054]本实施例中，如图3所示，可以通过对闪存中的所有面执行以下步骤建立预留块表：
[0055]S300：读取块；
[0056]S301：判断该块是否是出厂坏块？如果是，执行S302，如果否，则执行S303；
[0057]S302：将该面的出厂坏块数量加1；
[0058]S303：判断是否是该面最后一个块？如果是，执行S304；如果否，执行S300，读取下一个块；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪存的坏块管理方法，其特征在于，包括：在对闪存的目标物理块进行读操作时，检测所述目标物理块包含的各页首次读取时发生翻转的比特的数量；根据各页首次读取时发生翻转的比特的数量和所述目标物理块的各页当前读取时通过ECC纠错电路所纠正的比特的数量判断所述目标物理块是否为弱数据块；当判定所述目标物理块为弱数据块时，将从预设的预留块表中挑选出一个物理块替换所述弱数据块。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的预留块表包括一个或多个预留块的信息；所述一个或多个预留块按照如下方式确定：当所述闪存上电时，检测所述闪存的每个面的出厂坏块数量；将出厂坏块数量最大的面中除去出厂坏块后剩余的块作为预留块。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过建立预留块表保存预设的预留块表的信息；并在每次外部设备断电之后，将所述预留块表写入所述闪存；当所述外部设备上电时，将所述预留块表通过SLC方式读取到外部设备的RAM中。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过建立比特翻转表来记录物理块包含的各页在首次读取时发生翻转的比特的数量；将首次读取各页时，各页中通过ECC纠错电路进行纠错的比特作为发生翻转的比特。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据各页首次读取时发生翻转的比特的数量和所述目标物理块的各页当前读取时通过ECC纠错电路所纠正的比特的数量判断所述目标物理块是否为弱数据块，包括：根据各页首次读取时发生翻转的比特的数量和所述目标物理块的各页当前读取时通过ECC纠错电路所纠正的比特的数量确定各页是否为不稳定页；根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国超，
申请(专利权)人：合肥大唐存储科技有限公司，
类型：发明
国别省市：