一种SSD主控内解决NANDRefresh的方法及SSD单元技术

本发明专利技术公开了一种SSD主控内解决NAND Refresh的方法，包括步骤：配置NAND信息寄存器和Refresh时间间隔寄存器；设置状态寄存器启动位，定时单元读取配置的NAND信息寄存器和Refresh时间间隔寄存器，计算出每个Block之间发送Refresh操作的时间间隔并开始计时；状态寄存器启动时，通信单元定时不断生成Refresh操作命令；主控执行Refresh操作命令。基于该方法，软件设计人员配置硬件单元寄存器即可由硬件完成周期性下发NAND读操作命令，以完成Refresh操作。Refresh操作。Refresh操作。

【技术实现步骤摘要】
一种SSD主控内解决NANDRefresh的方法及SSD单元


[0001]本专利技术涉及SSD的硬件模块设计领域，具体涉及SSD主控内解决NAND Refresh的方法及SSD单元。

技术介绍

[0002]鉴于3D NAND存储单元的构成原理，随着时间流逝，在存储层内的电子会向相邻层之间移动，从而导致存储单元电压阈值产生偏移，而此时如果按照之前电压阈值进行读操作，会带来很高的错误率，那就需要一些额外操作来降低随着时间流逝电子漂移所导致的高错误率。
[0003]解决这种特性最简单有效的方法是每间隔一定时间对NAND Flash的block(块存储单元，由页存储单元构成)发送一个页的读操作，读操作在NAND内部会给每个存储单元施加一个电压，将漂移电子吸附在存储层内，使得每个存储单元一致处于一种稳定状态，从而解决上述问题。
[0004]一个SSD盘内存在多个NAND Flash芯片，一个NAND Flash芯片内有几千个Block甚至上万个，在规定时间内主控需要对每个Block发送读操作命令，现在主要方式通过软件定时下发该操作命令，耗费大量主控算力。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是解决NAND Refresh，同时又不会占用软件算力，实现软件设计的简化。
[0006]本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0007]一种SSD主控内解决NAND Refresh的方法，包括步骤：
[0008]配置NAND信息寄存器和Refresh时间间隔寄存器；
[0009]设置状态寄存器启动位，定时单元读取配置的NAND信息寄存器和Refresh时间间隔寄存器，计算出每个Block之间发送Refresh操作的时间间隔并开始计时；
[0010]状态寄存器启动时，通信单元定时不断生成Refresh操作命令；
[0011]主控执行Refresh操作命令。
[0012]优选的，通信单元定时生成Refresh操作命令的规则为：
[0013]状态寄存器启动时，通信单元读取配置单元的NAND信息寄存器，生成各个通道的首个Refresh操作命令，并处于等待状态；
[0014]到达定时时间时，定时单元定时给通信单元发送信号，通信单元接收到信号后将Refresh操作命令存放到各个通道对应的命令缓冲区内并生成下个Refresh操作命令，由主控执行Refresh操作命令；
[0015]上述定时时间指的是每个block发送读命令时间，由Refresh时间间隔寄存器内设置的时间除以NAND信息寄存器内的设置的每个LUN的Block数。
[0016]主控随时读取配置单元内状态寄存器的异常报告位、Refresh
‑
Block号检查当前
Refresh单元的运行状态。
[0017]NAND信息寄存器的配置包括设置通道总数、CE总数、LUN总数、Block总数、特定Page号以及所使用的Refresh方式；所述Refresh时间间隔寄存器的配置为设置Refresh的间隔时间。
[0018]本专利技术还公开了一种应用于上述的SSD主控内解决NAND Refresh方法的SSD单元，包括：
[0019]配置单元，用于配置寄存器，所述寄存器包括NAND信息寄存器、Refresh时间间隔寄存器和状态寄存器；
[0020]通信单元，用于下发读操作指令；
[0021]定时单元，用于配置定时时间；
[0022]所述配置单元、通信单元、定时单元两两电信号连接，定时单元由配置单元管理，通信单元读取配置单元的NAND信息寄存器并且接收定时单元的信号。
[0023]优选的，通信单元还与通道命令缓冲区电信号连接。
[0024]优选的，状态寄存器内容包括启动位、异常报告位、Refresh
‑
Block号。
[0025]本专利技术设计了一种主控内不依赖于主控的Refresh操作单元，定时进行每个Block的Refresh操作，使得Block一直处于稳定态，减少软件设计参与度，节省主控资源，达到使用少量硬件资源完成设计目的而减少设计复杂度的效果。
附图说明
[0026]图1为本专利技术工作流程图；
[0027]图2为本专利技术结构示意图。
具体实施方式
[0028]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。
[0029]本实施例介绍的SSD单元包括三个功能单元，分别是定时单元，通信单元，配置单元，结构及连接关系请参照图2。
[0030]其中，配置单元主要功能提供配置寄存器，用户需要在SSD初始化时配置这些寄存器，且整个运行期间不能更改寄存器值。该单元主要的寄存器有NAND信息寄存器、Refresh时间间隔寄存器、状态寄存器。
[0031]NAND信息寄存器主要内容包括SSD内通道数、每个通道的CE数、每个CE的LUN数、每个LUN内的Block数、被执行读取操作的Page号、Refresh操作方式(SLC/TLC)；
[0032]Refresh时间间隔寄存器主要内容是适合当前NAND进行Refresh的时间间隔，比如9分钟、30分钟等；
[0033]状态寄存器主要内容包括启动位、异常报告位、Refresh
‑
Block号。
[0034]定时单元主要功能是作为一个触发器，定时值由配置单元进行管理。每当到达定时时间时，该单元发送信号通知通信单元需要下发一条读操作命令至主控命令池内。
[0035]定时时间指的是每个block发送读命令时间，由Refresh时间间隔寄存器内设置的时间除以NAND信息寄存器内的设置的每个LUN的Block数。
[0036]通信单元主要功能是下发一条对应到具体block的读操作命令。通信单元读取配置单元的NAND信息寄存器，主要内容。每次接收到定时器单元发送的触发信号时，通信单元组织一条具体到某一通道内某个Block的读操作命令，并将命令添加到该通道的命令缓冲区内。
[0037]SSD初始化完成后，将状态寄存器的启动位置1，Refresh模块开始启动工作，定时单元启动计时，每到一个定时值，发送信号给通信单元；然后通信单元将需要下发到具体Block的读命令存放到对应通道的命令缓冲区内，最终主控执行该命令。
[0038]上述SSD单元实现Refresh具体操作的方法请参照图1，
[0039]首先，SSD进入初始化状态，设置配置单元内的NAND信息寄存器、Refresh时间间隔寄存器；其中NAND信息寄存器设置通道总数、CE总数、LUN总数、Block总数、特定Page号以及所使用的Refresh方式(SLC/TLC)；Refresh时间间隔寄存器设置合适的时间值，比如6分钟或30分钟。
[0040]第二，设置状态寄存器启动位为1，此时定时单元读取配置单元的NAND信息寄存器、Refresh时间间隔寄存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SSD主控内解决NAND Refresh的方法，其特征在于，包括步骤：配置NAND信息寄存器和Refresh时间间隔寄存器；设置状态寄存器启动位，定时单元读取配置的NAND信息寄存器和Refresh时间间隔寄存器，计算出每个Block之间发送Refresh操作的时间间隔并开始计时；状态寄存器启动时，通信单元定时不断生成Refresh操作命令；主控执行Refresh操作命令。2.根据权利要求1所述的SSD主控内解决NAND Refresh的方法，其特征在于，所述通信单元定时生成Refresh操作命令的规则为：状态寄存器启动时，通信单元读取配置单元的NAND信息寄存器，生成各个通道的首个Refresh操作命令，并处于等待状态；到达定时时间时，定时单元定时给通信单元发送信号，通信单元接收到信号后将Refresh操作命令存放到各个通道对应的命令缓冲区内并生成下个Refresh操作命令，由主控执行Refresh操作命令。3.根据权利要求2所述的SSD主控内解决NAND Refresh的方法，其特征在于，所述定时时间指的是每个block发送读命令时间，由Refresh时间间隔寄存器内设置的时间除以NAND信息寄存器内的设置的每个LUN的Block数。4.根据权利要求1所述的SSD主控内解决NAND Refresh的方法，其特征在于，所述主控随时读取...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹成，李瑞东，郭鹏，
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：