基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法与装置，包括收到来自主控端对闪存的当前有效电压值的纠错请求后，进行读重试纠错；将读重试动态电压表中第一行的电压参数作为参考电压参数，并使用参考电压参数对当前有效电压值进行第一次读重试纠错，若第一次读重试纠错成功，则生成参考电压参数并作为新的当前有效电压值，不更新读重试动态电压表；若第一次读重试纠错不成功，从读重试动态电压表中第二行的电压参数依序向下进行读重试纠错，直至读重试纠错成功，生成对应行的电压参数并作为新的当前有效电压值，并更新读重试动态电压表

【技术实现步骤摘要】
基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法与装置


[0001]本专利技术属于存储器
，具体涉及一种基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法与装置
。

技术介绍

[0002]固态存储器一般由控制器
、
固件
、
闪存最基本组件组成
。
而主机端的数据最终都需要固件算法调度把主机命令通过控制器下发给闪存控制器，最后把数据存储在闪存阵列上
。
如图4所示，闪存是一种非易失性存储器，掉电后数据不会丢失，闪存阵列存储器是通过闪存基本存储来实现的，它是基于类
NMOS
的双层浮栅
MOS
管，在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上会形成存储电子的浮栅，浮栅的上下会被绝缘层包围，存储在内部的电子不会因为掉电而丢失
。
闪存的擦写动作就是通过在控制极或者衬底上增加正电压导致电子进入或流出浮栅极来存储数据，任何材料的使用寿命都是有限的，存储材料也不例外，随着擦写次数的增加，浮栅层厚度越来越薄，存储电子能力也随之变弱，会出现电子流失情况，从而闪存内部的数据会出错
。
为了提高闪存数据完整可靠性，行业内通常通过在闪存信息位后面增加校验位，这一办法就需要主控端在数据写入时进行
LDPC
编码操作，读取数据时进行解码操作，如图5所示，主控给闪存控制器下发读命令，将闪存阵列的数据读取到主控内进行解码操作
。
在解码操作过程中，主控内部自身会有一定的能力，经常使用自身纠错能力恢复数据，但是如果闪存数据错误翻转位数较多，超过了主控自身解码能力，就需要在读取数据时调整参考电压，将闪存数据读取到控制器中进行解码操作，通常将固件通过修改闪存的读命令的参考电压的方式纠错方式称为读重试纠错
。
如图7所示，读重试纠错方法的主要流程如下：
[0003]首先，主控端收到主机下发的读命令请求，然后将该命令通过后端下发给闪存控制器，闪存控制器读取数据并进行解码；
[0004]其次，读取的数据进入主控端解码器内进行解码并判断是否解码成功，如果解码成功，则主控会把解码后的正确数据传输给主机；如果发现解码失败，则需要启动纠错模块进行读重试纠错；
[0005]最后，纠错模块会从选取闪存参考电压参数将闪存的读取电压设置到一个合理范围，然后再进行读操作并解码，调整参考电压后再去解码如果成功，则回传正确数据给主机；如果失败后继续遍历原厂参考表内的其他行参数并进行遍历，如果所有参考电压均被遍历完仍然没有解码成功，则认为读重试纠错失败，需要尝试使用其他纠错方法进行重新纠错
。
[0006]根据原厂或者自己训练出来的参考电压进行读重试纠错，能快速有效地进行纠错，相对其他纠错方法而言，读重试纠错的耗时最小
、
延时低
、
效果显著，已经被行业内作为闪存出错后的首先考虑纠错方法
。
[0007]通常在闪存颗粒出厂时，原厂会提供一份读重试的参考电压表，通常行业内的做法是从原厂参考电压表的第一行逐行遍历，直到遍历到读数据解码成功或者到最后一行参
数仍出现纠错失败就退出
。
但是原厂提供的表通常每一行的参数都是在特定的不同条件下有效的
。
如图6所示，该图表征的是闪存阵列中的
Die、Block、Page
阵列组织关系
。
通常认为一个
Die
上含有一定数量的
Block
块，每个
Block
块内部又含有一定数量的
Page
页
。
在实际真实的测试过程中，发现原厂提供的参考电压参数有以下缺点：首先，原厂参考电压表并不是对所有的
Block
块均有效，每个
Block
的敏感有效参考电压存在较大差异性；其次，在实际纠错过程中发现即使同一个
Block
块不同类型的
Page
页的有效参考电压页不一致；因此在读重试纠错过程中需要设计高效的读参考电压对于快速纠错有非常积极的意义
。
[0008]如上述
技术介绍
介绍所述，行业内的做法是从原厂参考电压参数表的第一行逐行遍历，直到遍历到读数据解码成功或者到最后一行参数仍出现纠错失败就退出，这样操作的缺点是耗时时间长，导致固态硬盘的命令延时大，固态硬盘纠错性能很差；实际测试过程中发现，随着固态硬盘的擦写次数增加
、
读干扰次数变化以及温度的升高等因素影响，原厂提供的读重试参考电压表内的有效纠错参数通常在该表靠后的行数上，导致实际读重试纠错过程经常在前面行数参数上都纠错失败，浪费了很长的纠错时间；不同
Block
上的读参考电压参数会有差异，用同一个原厂电压参数表的参数进行读重试纠错会存在差异，经常出现选取的参考电压不合适，需要不断进行读重试纠错，增加了纠错时间
。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于，提供一种基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法与装置，在进行读重试纠错选择参考电压时，选择最近最有效的参数进行第一次读重试纠错，可以减少读重试次数，提高纠错读命令响应速度；能针对当前纠错单元通过自适应学习提取原厂参考表中最合适最高效的电压参数进行读重试纠错
。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法，包括以下步骤：
[0011]收到来自主控端对闪存的当前有效电压值的纠错请求后，进行读重试纠错；读重试纠错为修改闪存读命令的当前有效电压值的方式；
[0012]将预设的读重试动态电压表中第一行的电压参数作为参考电压参数，并使用参考电压参数对当前有效电压值进行第一次读重试纠错，若第一次读重试纠错成功，则生成参考电压参数并作为新的当前有效电压值，且不更新读重试动态电压表；若第一次读重试纠错不成功，则从读重试动态电压表中第二行的电压参数依序向下对当前有效电压值进行读重试纠错，直至读重试纠错成功，生成对应行的电压参数并作为新的当前有效电压值，并将该行以上的其他行的电压参数依序作为新的读重试动态电压表中其他行对应的下一行的电压参数，将该行的电压参数更新为新的读重试动态电压表中第一行的电压参数；
[0013]若遍历读重试动态电压表仍读重试纠错不成功，则从原厂参考表中第一行的电压参数依序向下对当前有效电压值进行读重试纠错，直至读重试纠错成功，生成原厂参考表中对应行的电压参数并作为新的当前有效电压值，并清空读重试动态电压表中最后一行的电压参数，将读重试动态电压表中其他行的电压参数依序作为新的读重试动态电压表中其他行对应的下一行的电压参数，将原厂参考表中该对应行的电压参数更新为新的读重试动态电压表中第一行的电压参数；
[0014]其中，原厂参考表为闪存在出厂时，原厂提供的
p
行
n
列的读重试参考电压表，每一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法
,
其特征在于，包括以下步骤：收到来自主控端对闪存的当前有效电压值的纠错请求后，进行读重试纠错；读重试纠错为修改闪存读命令的当前有效电压值的方式；将预设的读重试动态电压表中第一行的电压参数作为参考电压参数，并使用参考电压参数对当前有效电压值进行第一次读重试纠错，若第一次读重试纠错成功，则生成参考电压参数并作为新的当前有效电压值，且不更新读重试动态电压表；若第一次读重试纠错不成功，则从读重试动态电压表中第二行的电压参数依序向下对当前有效电压值进行读重试纠错，直至读重试纠错成功，生成对应行的电压参数并作为新的当前有效电压值，并将该行以上的其他行的电压参数依序作为新的读重试动态电压表中其他行对应的下一行的电压参数，将该行的电压参数更新为新的读重试动态电压表中第一行的电压参数；若遍历读重试动态电压表仍读重试纠错不成功，则从原厂参考表中第一行的电压参数依序向下对当前有效电压值进行读重试纠错，直至读重试纠错成功，生成原厂参考表中对应行的电压参数并作为新的当前有效电压值，并清空读重试动态电压表中最后一行的电压参数，将读重试动态电压表中其他行的电压参数依序作为新的读重试动态电压表中其他行对应的下一行的电压参数，将原厂参考表中该对应行的电压参数更新为新的读重试动态电压表中第一行的电压参数；其中，原厂参考表为闪存在出厂时，原厂提供的
p
行
n
列的读重试参考电压表，每一列为不同能级下的电压参数；读重试动态电压表为
m
行
n
列，其电压参数来源于原厂参考表中任意的
m
行数据，
p
＞
m。2.
根据权利要求1所述的基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法
,
其特征在于，将读重试动态电压表和原厂参考表中每一列的电压参数按能级对闪存的
Page
页进行分页为低页
、
高页和中页，低页
、
高页和中页下均包含若干能级的电压参数
。3.
根据权利要求2所述的基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法
,
其特征在于，在收到来自主控端对闪存的当前有效电压值的纠错请求后，判断该纠错请求对应的当前有效电压值处于哪一能级，并在该能级对应的
Page
页下选取电压参数进行读重试纠错；在后续更新读重试动态电压表时，仅将对应的
Page
页下的电压参数进行替换
。4.
根据权利要求2所述的基于自适应学习的闪存电压快速读重试纠错方法
,
其特征在于，
Page
页按照闪存中电子单元密度...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵周星，张杰，吴国骏，李四林，
申请(专利权)人：湖北长江万润半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：