一种基于制造技术

本发明专利技术涉及一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于NAND Flash可靠性的数据处理方法


[0001]本专利技术涉及存储器
，尤其涉及一种基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法
。

技术介绍

[0002]固态硬盘
(Solid State Disk,SSD)
如今在市场中的地位广为人知，其被广泛应用在手机
、
电脑
、
服务器等电子设备中
,
其高性能
、
低成本以及高可靠性的优势让它逐渐取代了曾经的主流存储设备机械硬盘
。
作为
SSD
中主要的存储介质，
NAND Flash
在存储市场扮演着非常重要的角色，其具有显著的读写速度
、
非常高的存储密度以及非常稳定可靠的数据存储能力
。
随着大数据时代的到来，消费者对数据存储容量扩大的需求越来越迫切，
NAND Flash
为了获得更大的存储密度，从曾今的
2D NAND Flash
发展到如今的
3D NAND Flash
，而在
3D NAND Flash
时代则通过降低
3D NAND Flash
的单元尺寸或增加每个单元可表示的比特信息位的个数来增加存储密度，而上述的方法都会使得
3D NAND Flash
的数据保持能力降低，数据可靠性下降
。
[0003]在对导致
NAND Flash
可靠性下降的诸多因素中，数据保持特性对存储单元的阈值电压态的影响情况最为严重，已成为
3D NAND Flash
可靠性研究中的一个热点问题
。
例如在
3D TLC NAND Flash
阵列中每个存储单元可用8种不同数值的阈值电压态表示，其中每一种阈值电压态代表存储单元中存储着不同的电荷数量，越高的电压态表示隧穿氧化层方向上的电场强度越高，而数据保持特性又与电荷流失
、
漏电流以及电荷的去俘获过程有关，所以存储单元处在越高的阈值电压态则越容易出现向左偏移的情况出现，即为闪存数据保持特性相关的阈值电压态非对称错误
。
[0004]目前的数据处理方法通过将要写入
NAND Flash
的数据从主机端传输到
NAND Flash Controller(NFC)
时，这些数据一种可能是未经处理直接传输，数据中的阈值电压态的单元分布比例随机，或是传统的数据处理方法，经过利用线性反馈移位寄存器实现的随机化数据加扰模块后改变为几乎数量均等的形式提高数据可靠性，但均未将数据保持特性相关的可靠性问题考虑在内，使得在数据保持时间较长时会出现较大的原始误码率，
NAND Flash
的数据可靠性较低
。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法，用以解决现有的
NAND Flash
的数据处理方法未考虑数据保持特性影响，
NAND Flash
的数据可靠性较低的问题
。
[0006]本专利技术实施例提供了一种基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法，包括以下步骤：
[0007]获取待写入的
NAND Flash
各物理页数据，其中，
NAND Flash
中物理页的存储单元至少由一个逻辑页表征；
[0008]选取
m
个逻辑页进行移位操作，
m
大于等于1，并基于预设的码长将待写入的
NAND Flash
各物理页数据划分为各子数据，其中，各子数据由各逻辑页子数据表征，每个逻辑页子数据均包括数据位数据，在选取的进行移位的逻辑页中增设标识冗余位数据；
[0009]对各子数据中选取的逻辑页子数据的数据位数据进行循环移位，得到各子数据每次移位后的数据可靠性评分及移位前的数据可靠性评分，进而得到各子数据最小的数据可靠性评分；其中，选取的进行移位的逻辑页子数据循环移位的最大移位次数为逻辑页子数据中数据位数量减1；
[0010]将各子数据最小的数据可靠性评分对应的
m
个移位逻辑页子数据的数据位数据和移位次数作为各子数据编码后的相应
m
个逻辑页子数据的数据位数据和标识冗余位数据，各子数据中其余逻辑页子数据的数据位数据不变，得到编码后的各子数据，进而得到编码后
NAND Flash
数据
。
[0011]进一步地，所述数据可靠性评分
RS
通过以下方式得到：
[0012][0013]式中，
n
表示当前子数据中存储单元总数，
RBER(state(k))
表示当前子数据中第
k
个存储单元对应的电压态的原始误码率
。
[0014]进一步地，所述对选取的进行移位的逻辑页子数据的数据位数据进行循环移位为循环右移或循环左移，并且每次移动1位
。
[0015]可选地，若
m
＝1，则
[0016]基于移位前各子数据得到的相应子数据的数据可靠性评分；
[0017]基于选取的该逻辑页依次对各子数据中该逻辑页子数据的数据位数据进行循环移位，得到各子数据每次移位后各存储单元对应的电压态，进而得到各子数据每次移位后的数据可靠性评分；
[0018]根据各子数据每次移位后的数据可靠性评分及移位前的数据可靠性评分，得到各子数据最小的数据可靠性评分；
[0019]将各子数据最小的数据可靠性评分对应的该移位逻辑页子数据的数据位数据和移位次数作为各子数据编码后的相应逻辑页子数据的数据位数据和标识冗余位数据，各子数据中其余逻辑页子数据的数据位数据不变，得到编码后的各子数据
。
[0020]可选地，若
m
大于1，则
[0021]从
m
个逻辑页中任选一个未移位的逻辑页进行循环移位，得到各子数据最小的数据可靠性评分，进而将各子数据最小的数据可靠性评分对应的当前逻辑页子数据的数据位数据和移位次数作为各子数据编码后的当前逻辑页子数据的数据位数据和标识冗余位数据；
[0022]基于编码后的各子数据的当前逻辑页，重复上述步骤，对下一个未移位的逻辑页进行循环移位，直至
m
个逻辑页均完成移位，得到编码后相应的各逻辑页子数据，各子数据中其余逻辑页子数据的数据位数据不变，进而得到编码后的子数据
。
[0023]可选地，若
m
大于1，则
[0024]根据选取的逻辑页个数
m
，依次选取任一逻辑页，分别作为第1，
…
，
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待写入的
NAND Flash
各物理页数据，其中，
NAND Flash
中物理页的存储单元至少由一个逻辑页表征；选取
m
个逻辑页进行移位操作，
m
大于等于1，并基于预设的码长将待写入的
NAND Flash
各物理页数据划分为各子数据，其中，各子数据由各逻辑页子数据表征，每个逻辑页子数据均包括数据位数据，在选取的进行移位的逻辑页中增设标识冗余位数据；对各子数据中选取的逻辑页子数据的数据位数据进行循环移位，得到各子数据每次移位后的数据可靠性评分及移位前的数据可靠性评分，进而得到各子数据最小的数据可靠性评分；其中，选取的进行移位的逻辑页子数据循环移位的最大移位次数为逻辑页子数据中数据位数量减1；将各子数据最小的数据可靠性评分对应的
m
个移位逻辑页子数据的数据位数据和移位次数作为各子数据编码后的相应
m
个逻辑页子数据的数据位数据和标识冗余位数据，各子数据中其余逻辑页子数据的数据位数据不变，得到编码后的各子数据，进而得到编码后
NAND Flash
数据
。2.
根据权利要求1所述的基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法，其特征在于，所述数据可靠性评分
RS
通过以下方式得到：式中，
n
表示当前子数据中存储单元总数，
RBER(state(k))
表示当前子数据中第
k
个存储单元对应的电压态的原始误码率
。3.
根据权利要求1所述的基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法，其特征在于，所述对选取的进行移位的逻辑页子数据的数据位数据进行循环移位为循环右移或循环左移，并且每次移动1位
。4.
根据权利要求1所述的基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法，其特征在于，若
m
＝1，则基于移位前各子数据得到的相应子数据的数据可靠性评分；基于选取的该逻辑页依次对各子数据中该逻辑页子数据的数据位数据进行循环移位，得到各子数据每次移位后各存储单元对应的电压态，进而得到各子数据每次移位后的数据可靠性评分；根据各子数据每次移位后的数据可靠性评分及移位前的数据可靠性评分，得到各子数据最小的数据可靠性评分；将各子数据最小的数据可靠性评分对应的该移位逻辑页子数据的数据位数据和移位次数作为各子数据编码后的相应逻辑页子数据的数据位数据和标识冗余位数据，各子数据中其余逻辑页子数据的数据位数据不变，得到编码后的各子数据
。5.
根据权利要求1所述的基于
NAND Flash
可靠性的数据处理方法，其特征在于，若
m
大于1，则从
m
个逻辑页中任选一个未移位的逻辑页进行循环移位，得到各子数据最小的数据可靠性评分，进而将各子数据最小的数据可靠性评分对应的当前逻辑页子数据的数据位数据
和移位次数作为各子数据编码后的当前逻辑页子数据的数据位数据和标识冗余位数据；基于编码后的各子数据的当前逻辑页，重复上述步骤，对下一个未移位的逻辑页进行循环移位，直至
m
个逻辑页均完成移位，得到编码后相应的各逻辑页...

【专利技术属性】
技术研发人员：王颀，张博，王先良，于晓磊，李前辉，杨柳，何菁，霍宗亮，叶甜春，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：