本文作者:kaifamei

坏块识别方法、装置、电子设备以及机器可读存储介质与流程

更新时间:2025-01-11 08:35:51 0条评论

坏块识别方法、装置、电子设备以及机器可读存储介质与流程



1.本技术涉及数据存储技术,特别涉及坏块标记方法、装置、电子设备以及机器可读存储介质。


背景技术:



2.存储设备比如nand型闪存flash(记为nand flash)在被使用过程中经常会产生坏块。比如当出现擦除失败、写失败或者读操作中出现数据无法通过错误纠正码(ecc:error correction code)的读错误(硬解码、软解码都无法纠回的错误)时,会直接将出现上述擦除失败、写失败或上述读错误的块(block)标记为坏块。
3.在具体应用中,上述擦除失败、写失败对存储设备的影响一般是永久性的,而上述读错误对存储设备的影响有可能是永久性的,也有可能是非永久性的。当上述读错误对存储设备的影响是非永久性时,此时可通过擦除操作而消除上述读错误,之后出现上述读错误的块即可正常使用。为便于描述,可将引起上述读错误的因素区分为非永久性因素和永久性因素,其中,非永久性因素比如读干扰、数据保存、高低温实验等对存储设备的影响是非永久性的,永久性因素比如坏盘等引起的读错误对存储设备的影响是永久性的。
4.目前在出现上述读错误时不区分引起该读错误的因素是永久性的还是非永久性的,而直接将出现该读错误的块标记为坏块,则会导致存储设备中原本正常的块被标记为坏块,造成存储空间的浪费,也会降低存储设备的使用寿命。


技术实现要素:



5.本技术提供了坏块标记方法、装置、电子设备以及机器可读存储介质,以防止原本正常的块被标记为坏块。
6.本技术实施例提供了坏块识别方法,该方法应用于主机,包括:
7.获得存储设备中uecc页的物理块地址pba;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;
8.向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令;所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;
9.获得所述目标字线上的页在被施加对应的读参考电压以执行所述读操作时的电压分布数据;
10.依据所述电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块。
11.一种坏块识别方法,该方法应用于存储设备,包括:
12.在执行读操作中检测到出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误时,将当前的uecc页的物理块地址pba发送给主机;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;
13.接收所述主机下发的读命令,所述读命令用于指示对目标字线wl上的页执行读操
作,所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;
14.依据所述读命令对所述目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作,获得所述目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据,将所述电压分布数据发送至所述主机,以由所述主机依据电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块,并在所述主机识别所述uecc页所处的物理块为坏块的情况下,将uecc页所处的物理块标记为坏块。
15.一种坏块识别装置,该装置应用于主机,包括:
16.第一获得单元,用于获得存储设备中uecc页的物理块地址pba;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;
17.下发单元,用于向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令;所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;
18.第二获得单元,用于获得所述目标字线上的页在被施加对应的读参考电压以执行所述读操作时的电压分布数据;
19.识别单元,用于依据所述电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块。
20.一种坏块识别装置,该装置应用于存储设备,包括:
21.发送单元,用于在执行读操作中检测到出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误时,将当前的uecc页的物理块地址pba发送给主机;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;
22.接收单元,用于接收所述主机下发的读命令,所述读命令用于指示对目标字线wl上的页执行读操作,所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;
23.处理单元,用于依据所述读命令对所述目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作,获得所述目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据,将所述电压分布数据发送至所述主机,以由所述主机依据电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块,并在所述主机识别所述uecc页所处的物理块为坏块的情况下,将uecc页所处的物理块标记为坏块。
24.本技术实施例还提供了一种电子设备。该电子设备包括:处理器和机器可读存储介质;
25.所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令;
26.所述处理器用于执行机器可执行指令,以实现上述公开的方法的步骤。
27.本技术实施例还提供了一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的机器可执行指令;其中,所述处理器用于执行所述机器可执行指令,以实现上述公开的方法的步骤。
28.由以上技术方案可以看出,在本技术实施例中,即使在存储设备的读操作中发现通过ecc无法纠正的读错误,也不会盲目地直接将该出现读错误的uecc页所在的目标块标记为坏块,而是通过对uecc页所在的目标字线上的页执行读操作,借助存储设备在对目标
字线上的页执行读操作时得到的电压分布数据分析引起上述读错误的因素为永久性因素还是非永久性因素,只有在分析出引起上述读错误的因素为永久性因素时,才会将上述uecc页所处的目标块标记为坏块,避免了正常块被标记成坏块,减少存储空间的浪费,也会提高存储设备的使用寿命。
29.进一步地,本实施例并不局限存储设备的类型,比如可为slc的nand flash、mlc的nand flash、tlc的nand flash、qlc的nand flash等,提高了本技术实施例的可用范围和扩展性。
30.再进一步地,在本实施例中,通过对存储设备具有读控制权限的主机来分析引起上述读错误的因素为永久性因素还是非永久性因素,减少存储设备的负载,提高了存储设备的性能。
附图说明
31.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
32.图1为本技术实施例提供的方法流程图;
33.图2a为本技术实施例提供的物理块的结构示意图;
34.图2b为本技术实施例提供的坏块标记示意图;
35.图3为本技术实施例提供的另一流程图;
36.图4为本技术实施例提供的电压分布数据获取流程图;
37.图5为本技术实施例提供的基本存储单元结构示意图;
38.图6为本技术实施例提供的对基本存储单元施加电压的示意图;
39.图7为本技术实施例提供的电压分布数据示意图;
40.图8为本技术实施例提供的装置结构图;
41.图9为本技术实施例提供的另一装置结构图;
42.图10为本技术实施例提供的电子设备结构图。
具体实施方式
43.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
44.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。“在
……
时”意在表示满足特定的情况或满足特定的要求,而并非针对执行时机的限定。
45.为了使本领域技术人员更好地理解本技术实施例提供的技术方案,并使本技术实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本技术实施例中技术方案作进一步详细的说明。
46.参见图1,图1为本技术实施例提供的方法流程图。该方法可应用于用于对存储设
备进行读控制的一个主机。在一个例子中,这里的存储设备比如为nand flash等,本实施例并不具体限定。
47.如图1所示,该流程可包括以下步骤:
48.步骤101,获得存储设备中uecc页的物理块地址(pba:physical block address)。
49.在本实施例中,uecc页是指在读操作中出现通过ecc无法纠正的读错误的页(page)。在具体应用中,存储设备中的page,是存储设备读/写操作的基本单位。存储设备在以page为基本单位执行读操作时,若发现在读操作中出现通过ecc无法纠正的读错误的page(此时该page记为uecc页),则会直接将该uecc页的pba上报给上述主机。即最终实现了主机通过步骤101获得存储设备中uecc页的pba。之后执行下述步骤102。
50.步骤102,向存储设备下发针对目标字线(wl:word line)上的页执行读操作的读命令。
51.在本实施例中,目标字线为上述pba对应的上述uecc页所在的字线。为便于理解,图2a举例示出了物理块的结构。如图2a所示,在一个物理块(block)中,字线数目由存储设备厂商决定,本实施例优选是针对上述uecc页所在的字线进行处理。
52.另外,对于存储设备比如nand flash等,在如图2a所示的结构中,每一个字线所控制的页的数目和该页中基本存储单元的容量有关系。这里,每一页是由多个基本存储单元串联或并联组成。
53.比如,基本存储单元的存储级别为三层存储(tlc:trinary-level cell),即每一基本存储单元存储3bit的数据,则此时一条字线上可至少控制三个页,分别为最低有效位(lsb:least significant bit)页、中间有效位(csb:center significant bit)页、最高有效位(msb:most significant bit)页。再比如单层存储(slc:single-level cell)为例,每一基本存储单元存储1bit的数据,此时一条字线上可有一个页。再比如多层存储(mlc:multi-level cell)为例,每一基本存储单元存储2bit的数据,则一条字线上可有两个页,分别为lsb页、msb页。
54.需要说明的是,本技术实施例并不具体限定一个字线上所控制的页的数量,但不管怎样,最终目标字线上肯定会包含上述uecc页。
55.在本技术实施例中,上述读命令至少携带:目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压。上述读命令还可以携带:针对上述目标字线上的页执行的读操作标识。
56.可选地,在本实施例中,存储设备中每一字线比如上述的目标字线上的每一页,被预先设置至少一个读取电压水平范围(read level)。该read level可由厂商预先配置。基于此,在本实施例中,上述目标字线上每一页在被执行读操作时施加的读参考电压包括:该页被设置的至少一个read level中的至少一个电压。
57.可选地,在本实施例中,上述电压分布数据是通过将目标字线上各页对应的状态分布数据进行合并得到。这里,目标字线上的页对应的状态分布数据至少包括:目标字线上的页被施加的各读参考电压对应的状态数据。
58.在本实施例中,任一读参考电压对应的状态数据依据第一导通存储单元数量和第二导通存储单元数量确定;第一导通存储单元数量是读参考电压在被施加至目标字线上的页执行读操作时该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量;第二导通存储单元数量是
读参考电压的邻居读参考电压在被施加至所述目标字线上的页执行读操作时该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量,所述邻居读参考电压与所述读参考电压属于同一read level且大于所述读参考电压。可选地,上述读参考电压对应的状态数据包括所述第一导通存储单元数量和第二导通存储单元数量之差的绝对值。下文图4举例描述了存储设备如何获得上述电压分布数据,这里暂不赘述。
59.本实施例中,通过步骤102向存储设备下发针对目标字线上的页执行读操作的读命令之后,存储设备会接收主机下发的上述读命令。之后,存储设备会依据读命令对目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作,具体可参见下文图3所示流程中的步骤303。这里暂不赘述。
60.步骤103,获得目标字线上的页在被施加对应的读参考电压以执行读操作时的电压分布数据,依据电压分布数据识别uecc页所处的物理块是否为坏块。
61.通过经验分析发现,引起读错误的因素可通过进一步对上述目标字线的页施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据分析出来。换言之,上述电压分布数据能反映出引起读错误的因素为非永久性因素还是永久性因素。基于此,在通过步骤102向存储设备下发上述读命令之后,在本步骤103需要从存储设备获得该存储设备在对目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作时已得到的电压分布数据。至于存储设备如何在对目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作时得到电压分布数据,下文步骤303会有描述,这里暂不赘述。
62.在获得电压分布数据之后,如步骤103描述,则可依据电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块,比如,依据电压分布数据确定引起上述读错误的因素是否为被指定的永久性因素,在确定引起上述读错误的因素为被指定的永久性因素时,确定uecc页所处的物理块为坏块,反之,在确定引起上述读错误的因素为非永久性因素比如读干扰、数据保存、高低温实验等时,则继续维持上述物理块为正常块以便正常进行数据读取。这里,对于永久性因素,其与上述非永久性因素比如读干扰、数据保存、高低温实验等是相对的,在具体实现时,永久性因素可根据实际经验汇聚一些对存储设备的影响是永久性的因素比如页被损坏等,本实施例并不具体限定。
63.可选地,在本实施例中,本步骤103中依据电压分布数据识别uecc页所处的物理块是否为坏块在具体实现时有很多实现方式,如借助机器学习算法训练出的坏块判别模型来实现等,本实施例并不具体限定。以借助坏块判别模型为例,则步骤103中依据电压分布数据识别uecc页所处的物理块是否为坏块可包括:将上述电压分布数据输入至已训练的坏块判别模型中,得到输出结果;当输出结果为用于指示坏块的第一指定值比如1,则确定上述物理块为坏块,也即引起读错误的因素为永久性因素;当输出结果为用于指示非坏块的第二指定值比如0,则确定上述物理块不为坏块,也即引起读错误的因素为非永久性因素。最终,通过借助坏块判别模型实现了依据电压分布数据识别uecc页所处的物理块是否为坏块。需要说明的是,这里只是举例描述如何依据电压分布数据识别uecc页所处的物理块是否为坏块,并非用于限定。
64.至于上述坏块判别模型,在本实施例中,坏块判别模型的训练有很多方式,比如,收集大量样本数据,样本数据至少包括:uecc页(在读操作中出现通过ecc无法纠正的读错误的页)所在目标字线wl上的页执行读操作时的电压分布数据,uecc页被标注的错误因素
比如永久性因素或者非永久性因素;之后,基于样本数据并采用诸如神经网络、支持向量机、逻辑回归等机器学习算法训练出上述坏块判别模型。需要说明的是,这里只是举例描述坏块判别模型的训练方式,并非用于限定。
65.基于上述步骤101至步骤103可以看出,本技术实施例最终实现了:在读操作中出现通过uecc页时,进一步识别uecc页所处的物理块是否为坏块。结合擦除失败、写失败、再结合图1所示流程,图2例示出了不同情况下的坏块标记示意图。
66.至此,完成图1所示流程。
67.通过图1所示流程可以看出,在本技术实施例中,即使在存储设的读操作中即使发现通过ecc无法纠正的读错误,其也不会盲目地直接将该出现读错误的uecc页所在的目标块标记为坏块,而是通过对uecc页所在的目标字线上的页执行读操作,借助存储设备在对目标字线上的页执行读操作时得到的电压分布数据分析引起上述读错误的因素为永久性因素还是非永久性因素,只有在分析出引起上述读错误的因素为永久性因素时,才会将上述uecc页所处的目标块标记为坏块,避免了正常块被标记成坏块,减少存储空间的浪费,也会提高存储设备的使用寿命。
68.进一步地,本实施例并不局限存储设备的类型,比如可为slc的nand flash、mlc的nand flash、tlc的nand flash、qlc的nand flash等,提高了本技术实施例的可用范围和扩展性。
69.再进一步地,在本实施例中,通过对存储设备具有读控制权限的主机来分析引起上述读错误的因素为永久性因素还是非永久性因素,减少存储设备的负载,提高了存储设备的性能。
70.需要说明的是,在本技术实施例中,可选地,上述步骤101中当主机获得存储设备中uecc页的pba之后,其会进一步将获得的pba存放至已设置的与上述存储设备对应的pba队列。此时,pba队列至少包括上述pba。
71.之后,在上述步骤102中,可选地,向存储设备下发针对目标字线上的页执行读操作的读命令包括:检测针对pba队列中上述pba的命令触发事件,在检测到命令触发事件的情况下,向存储设备下发针对目标字线上的页执行读操作的读命令。可选地,在本实施例中,检测到命令触发事件有很多方式,比如:在检测到pba在pba队列中的存储时长达到预设时长和/或存储设备处于空闲状态的情况下,确定检测到命令触发事件。示例地,在本实施例中,在检测到pba在pba队列中的存储时长达到预设时长的情况下,若当前存储设备处于空闲状态,则确定检测到命令触发事件;或者,在检测到pba在pba队列中的时长达到预设时长的情况下,若存储设备当前处于非空闲状态,则等待直至存储设备处于空闲状态,则确定检测到命令下发事件,等等,本实施例不再一一举例。
72.为避免反复针对同一字线上的页下发读命令,则可选地,在本实施例中,步骤102在向存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令后,进一步从pba队列中删除上述pba。
73.以上是站在主机角度描述本技术实施例提供的坏块识别方法。可选地,在本实施例中,当主机依据所述电压分布数据识别uecc页所处的物理块为坏块,则会将该物理块为坏块的消息通知给存储设备,以由存储设备将该物理块标记为坏块,之后不再对该坏块进行操作比如读写操作等。
74.下面站在存储设备的角度描述本技术实施例提供的坏块识别方法:
75.参见图3,图3为本技术实施例提供的另一流程图。该流程应用于比如为nand flash等存储设备。如图3所示,该流程可包括以下步骤:
76.步骤301,在执行读操作中检测到出现通过ecc无法纠正的读错误时,将当前的uecc页的pba发送给主机。
77.本步骤301对应上述步骤101,不再展开描述。
78.步骤302,接收主机下发的读命令,读命令用于指示对目标字线上的页执行读操作,目标字线为物理块地址对应的uecc页所在的字线;读命令至少携带:目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压。
79.本步骤302对应上述步骤102,不再展开描述。
80.步骤303,依据读命令对目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作,获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据,将电压分布数据发送至主机,以由主机依据电压分布数据识别uecc页所处的物理块是否为坏块,在主机识别uecc页所处的物理块为坏块的情况下,将uecc页所处的物理块标记为坏块。
81.如前描述,目标字线上的页被预先设置至少一个read level,目标字线上的页在被执行读操作时施加的读参考电压包括:目标字线上的页被设置的至少一个read level中的至少一个电压。基于该描述,下面通过图4举例描述如何获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据。如图4所示,该流程具体可包括以下步骤:
82.步骤401,获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时得到的该页对应的状态分布数据。
83.作为一个实施例,目标字线上每一页对应的状态分布数据至少包括该页被施加的各读参考电压对应的状态数据,其中,读参考电压对应的状态数据依据目标字线上的页在被施加该读参考电压时该页中基本存储单元的漏极和源极的导通情况确定。这里,导通情况包括导通或关断。
84.可选地,在本实施例中,步骤401中获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时得到的该页对应的状态分布数据可包括:
85.步骤a11,针对目标字线上的每一页,执行以下步骤a12至步骤a14。
86.步骤a12,针对该页被设置的每一read level,在该页被施加属于该read level中的每一读参考电压执行读操作时得到该读参考电压对应的导通存储单元数量。
87.在本实施例中,导通存储单元数量为该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量。
88.以存储设备为nand flash为例,nand flash中每一page上的基本存储单元是基于金属-氧化层-半导体-场效应晶体管(mosfet)。与普通场效应晶体管的不同之处在于,mosfet在栅极(控制栅)与漏极/源极之间存在浮置栅,利用该浮置栅存储数据(这里数据在nand flash中是以电荷的形式存储的)。图5举例示出了基本存储单元的结构。
89.基于此,针对目标字线上的每一页(以该页为page0为例),先确定page0被设置的每一read level中的每一读参考电压;针对属于该read level中的每一读参考电压(以该读参考电压为电压u0为例),如图6举例所示,在该page0中各基本存储单元的控制栅施加该电压u0,当对基本存储单元的控制栅施加电压u0时,此时基本存储单元中的浮置栅中假若
存有电荷,则浮置栅中的电荷可抵消控制栅被施加的电压u0,此时基本存储单元中的漏极(d极)和源极(s)导通,从d极会读到“0”。这里的“0”表示此时的基本存储单元为漏极和源极导通的基本存储单元。反之,当基本存储单元中的浮置栅中没有电荷,则此时基本存储单元中的漏极(d)和源极(s)不导通,从d极会读到“1”。这里的“1”表示此时的基本存储单元为漏极和源极不导通的基本存储单元。最终,会得到电压u0对应的导通存储单元数量(即page0被施加电压u0时漏极和源极导通的基本存储单元的总数量)。
90.基于步骤a12,最终会确定目标字线上的每一页在被设置的每一read level下的每一读参考电压对应的导通存储单元数量。
91.步骤a13,依据属于该read level中相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量,确定取值最小的读参考电压对应的状态数据。
92.可选地,作为一个实施例,这里,依据属于该read level中相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量,确定取值最小的读参考电压对应的状态分布数据可包括:计算属于该read level中相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量之差的绝对值,将计算结果确定为所述取值最小的读参考电压对应的状态分布数据。比如,针对同一read level,假若属于read level的读参考电压分别为u0,u1,u2
……
un,以相邻的u0、u1为例,则计算通过上述步骤a12分别得到的u0对应的导通存储单元数量和u1对应的导通存储单元数量之差的绝对值,将该计算结果确定为u0(以u0小于u1为例)对应的状态数据。其他相邻读参考电压比如u1和u2、u2和u3等,原理类似。最终,通过步骤a13得到同一read level下多个不同读参考电压对应的状态数据。
93.步骤a14,依据该页被设置的各read level中各读参考电压对应的状态数据确定该页对应的状态分布数据。
94.可选地,将页被设置的各read level中各读参考电压对应的状态数据合并,即可得到该页对应的状态分布数据。之后执行步骤402。
95.步骤402,将目标字线上不同页对应的状态分布数据进行合并得到电压分布数据。
96.在本实施例中,目标字线上每一页对应的状态分布数据至少包括该页被设置的不同read level下各读参考电压对应的状态分布数据。基于此,在本实施例中,本步骤402将目标字线上不同页对应的状态分布数据进行合并得到电压分布数据可包括:按照目标字线上各页被设置的read level的顺序,将各read level下各读参考电压对应的状态分布数据按顺序合并在一起。仍以上述tlc的nand flash为例,如前描述,目标字线上可控制lsb页、csb页、msb页,假若根据实际需求设置lsb页的read level为a、e,csb页的read level为b、d、f,msb页的read level为c、g,则可按照read level顺序即a-》b-》c-》d-》e-》f-》g的顺序将各read level下各读参考电压对应的状态分布数据按顺序合并在一起,图7举例示出了最终的电压分布数据。
97.至此,完成图4所示流程。
98.通过图4所示流程最终实现了如何获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据。
99.结合图3和图4所示流程可以看出,在本技术实施例中,即使存储设备在读操作中发现通过ecc无法纠正的读错误,其也不会盲目地直接将该出现读错误的uecc页所在的目标块标记为坏块,而是通过主动将uecc页的pba上报给主机,以基于主机的控制对uecc页所
在的目标字线上的页执行读操作,得到电压分布数据并返回给主机,以由主机分析引起上述读错误的因素为永久性因素还是非永久性因素,只有在主机分析出引起上述读错误的因素为永久性因素时,才会将上述uecc页所处的目标块标记为坏块,避免了正常块被标记成坏块,减少存储空间的浪费,也会提高存储设备的使用寿命。
100.以上对本技术实施例提供的方法进行了描述,下面对本技术实施例提供的装置进行描述:
101.参见图8,图8为本技术实施例提供的装置结构图。该装置对应上述图1所示流程。如图8所示,该装置可包括:
102.第一获得单元,用于获得存储设备中uecc页的物理块地址;uecc页是指在读操作中出现通过ecc无法纠正的读错误的页;
103.下发单元,用于向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令;所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;
104.第二获得单元,用于获得所述目标字线上的页在被施加对应的读参考电压以执行所述读操作时的电压分布数据;
105.识别单元,用于依据所述电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块。
106.可选地,第一获得单元在获得存储设备中uecc页的物理块地址之后,进一步将所述物理块地址存放至所述存储设备对应的pba队列。
107.所述下发单元向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令包括:
108.在检测到针对所述pba队列中的所述物理块地址的命令触发事件的情况下,向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令。
109.作为一个实施例,所述下发单元检测到命令下发事件可包括:
110.在检测到所述物理块地址在所述pba队列中的存储时长达到预设时长和/或所述存储设备处于空闲状态的情况下,确定检测到所述命令触发事件。预设时长的取值可以根据需求而定。
111.可选地,下发单元在向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令后,进一步从所述pba队列中删除所述物理块地址。
112.可选地,所述目标字线上的每一页被预先设置至少一个读取电压水平范围read level;
113.所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压包括:所述目标字线上的页被设置的至少一个read level中的至少一个电压。
114.可选地,所述电压分布数据是通过将所述目标字线上各页对应的状态分布数据进行合并得到;所述目标字线上的页对应的状态分布数据至少包括:所述目标字线上的页被施加的各读参考电压对应的状态数据;
115.其中,任一读参考电压对应的状态数据依据第一导通存储单元数量和第二导通存储单元数量确定;所述第一导通存储单元数量是所述读参考电压在被施加至所述目标字线上的页执行读操作时该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量;所述第二导通存储单
元数量是所述读参考电压的邻居读参考电压在被施加至所述目标字线上的页执行读操作时该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量,所述邻居读参考电压与所述读参考电压属于同一read level且大于所述读参考电压。
116.可选地,所述读参考电压对应的状态数据包括所述第一导通存储单元数量和第二导通存储单元数量之差的绝对值。
117.可选地,识别单元依据所述电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块是否为坏块,包括:
118.将所述电压分布数据输入已训练的坏块判别模型,根据模型输出结果,确定所述uecc页所处的物理块是否为坏块。
119.可选地,坏块判别模型通过以下方式训练:收集样本数据,所述样本数据至少包括:在出现通过ecc无法纠正的各种标注读错误时对应的样本电压分布数据;利用所述样本数据并通过机器学习算法训练所述坏块判别模型。
120.至此,完成图8所示装置的结构描述。
121.参见图9,图9为本技术实施例提供的另一装置结构图。该装置对应图3所示流程。如图9所示,该装置可包括:
122.发送单元,用于在执行读操作中检测到出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误时,将当前的uecc页的物理块地址pba发送给主机;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;
123.接收单元,用于接收所述主机下发的读命令,所述读命令用于指示对目标字线wl上的页执行读操作,所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;
124.处理单元,用于依据所述读命令对所述目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作,获得所述目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据,将所述电压分布数据发送至所述主机,以由所述主机依据电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块,并在所述主机识别所述uecc页所处的物理块为坏块的情况下,将uecc页所处的物理块标记为坏块。
125.可选地,所述目标字线上的页被预先设置至少一个读取电压水平范围read level;
126.所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压包括:目标字线上的页被设置的至少一个read level中的至少一个电压。
127.可选地,所述处理单元获得所述目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据包括:
128.获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时得到的该页对应的状态分布数据;其中,所述目标字线上每一页对应的状态分布数据至少包括该页被施加的各读参考电压对应的状态数据,所述读参考电压对应的状态数据依据目标字线上的页在被施加该读参考电压时该页中基本存储单元的漏极和源极的导通情况确定,所述导通情况包括导通或关断;
129.将所述目标字线上不同页对应的状态分布数据进行合并得到所述电压分布数据。
130.可选地,所述获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时得到的该
页对应的状态分布数据包括:
131.针对目标字线上的每一页执行以下步骤:
132.针对该页被设置的每一read level,在该页被施加属于该read level中的每一读参考电压执行读操作时得到该读参考电压对应的导通存储单元数量;所述导通存储单元数量为该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量;
133.依据属于该read level中相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量,确定取值最小的读参考电压对应的状态数据;
134.依据该页被设置的各read level中各读参考电压对应的状态数据确定该页对应的状态分布数据。
135.可选地,所述依据属于该read level中相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量,确定取值最小的读参考电压对应的状态数据包括:
136.计算所述相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量之差的绝对值,将计算结果确定为所述取值最小的读参考电压对应的状态数据。
137.至此,完成图9所示装置的结构描述。
138.本技术实施例还提供了图8或图9所示装置的硬件结构。参见图10,图10为本技术实施例提供的电子设备结构图。如图10所示,该硬件结构可包括:处理器和机器可读存储介质,机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令;所述处理器用于执行机器可执行指令,以实现本技术上述示例公开的方法。
139.基于与上述方法同样的申请构思,本技术实施例还提供一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质上存储有若干计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,能够实现本技术上述示例公开的方法。
140.示例性的,上述机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置,可以包含或存储信息,如可执行指令、数据,等等。例如,机器可读存储介质可以是:ram(radom access memory,随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等),或者类似的存储介质,或者它们的组合。
141.上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机,计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。
142.为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本技术时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
143.本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
144.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程
图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
145.而且,这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。
146.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上,使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
147.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征:


1.一种坏块识别方法,其特征在于,该方法应用于主机,包括:获得存储设备中uecc页的物理块地址pba;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令;所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;获得所述目标字线上的页在被施加对应的读参考电压以执行所述读操作时的电压分布数据;依据所述电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在获得存储设备中uecc页的物理块地址之后,该方法进一步包括:将所述物理块地址存放至所述存储设备对应的pba队列;所述向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令包括:在检测到针对所述pba队列中所述物理块地址的命令触发事件的情况下,向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,检测到所述命令触发事件包括:在检测到所述物理块地址在所述pba队列中的存储时长达到预设时长、和/或所述存储设备处于空闲状态的情况下,确定检测到所述命令触发事件。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令后,该方法进一步包括:从所述pba队列中删除所述物理块地址。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标字线上的每一页被预先设置至少一个读取电压水平范围read level;所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压包括:所述目标字线上的页被设置的至少一个read level中的至少一个电压。6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于,所述电压分布数据是通过将所述目标字线上各页对应的状态分布数据进行合并得到;所述目标字线上的页对应的状态分布数据至少包括:所述目标字线上的页被施加的各读参考电压对应的状态数据;其中,任一读参考电压对应的状态数据依据第一导通存储单元数量和第二导通存储单元数量确定;所述第一导通存储单元数量是所述读参考电压在被施加至所述目标字线上的页执行读操作时该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量;所述第二导通存储单元数量是所述读参考电压的邻居读参考电压在被施加至所述目标字线上的页执行读操作时该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量,所述邻居读参考电压与所述读参考电压属于同一read level且大于所述读参考电压。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述读参考电压对应的状态数据包括所述第一导通存储单元数量和第二导通存储单元数量之差的绝对值。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述依据所述电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块是否为坏块,包括:将所述电压分布数据输入已训练的坏块判别模型,根据模型输出结果,确定所述uecc页所处的物理块是否为坏块。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述坏块判别模型通过以下方式训练:收集样本数据,所述样本数据至少包括:在出现通过ecc无法纠正的各种标注读错误时对应的样本电压分布数据;利用所述样本数据并通过机器学习算法训练所述坏块判别模型。10.一种坏块识别方法,其特征在于,该方法应用于存储设备,包括:在执行读操作中检测到出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误时,将当前的uecc页的物理块地址pba发送给主机;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;接收所述主机下发的读命令,所述读命令用于指示对目标字线wl上的页执行读操作,所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;依据所述读命令对所述目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作,获得所述目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据,将所述电压分布数据发送至所述主机,以由所述主机依据电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块,并在所述主机识别所述uecc页所处的物理块为坏块的情况下,将uecc页所处的物理块标记为坏块。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述目标字线上的页被预先设置至少一个读取电压水平范围read level;所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压包括:目标字线上的页被设置的至少一个read level中的至少一个电压。12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述获得所述目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据包括:获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时得到的该页对应的状态分布数据;其中,所述目标字线上每一页对应的状态分布数据至少包括该页被施加的各读参考电压对应的状态数据,所述读参考电压对应的状态数据依据目标字线上的页在被施加该读参考电压时该页中基本存储单元的漏极和源极的导通情况确定,所述导通情况包括导通或关断;将所述目标字线上不同页对应的状态分布数据进行合并得到所述电压分布数据。13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述获得目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时得到的该页对应的状态分布数据包括:针对目标字线上的每一页执行以下步骤:针对该页被设置的每一read level,在该页被施加属于该read level中的每一读参考电压执行读操作时得到该读参考电压对应的导通存储单元数量;所述导通存储单元数量为该页中漏极和源极导通的基本存储单元的数量;依据属于该read level中相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量,确定取值最小的读参考电压对应的状态数据;依据该页被设置的各read level中各读参考电压对应的状态数据确定该页对应的状态分布数据。14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述依据属于该read level中相邻两个
读参考电压对应的导通存储单元数量,确定取值最小的读参考电压对应的状态数据包括:计算所述相邻两个读参考电压对应的导通存储单元数量之差的绝对值,将计算结果确定为所述取值最小的读参考电压对应的状态数据。15.一种坏块识别装置,其特征在于,该装置应用于主机,包括:第一获得单元,用于获得存储设备中uecc页的物理块地址pba;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;下发单元,用于向所述存储设备下发针对目标字线wl上的页执行读操作的读命令;所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;第二获得单元,用于获得所述目标字线上的页在被施加对应的读参考电压以执行所述读操作时的电压分布数据;识别单元,用于依据所述电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块。16.一种坏块识别装置,其特征在于,该装置应用于存储设备,包括:发送单元,用于在执行读操作中检测到出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误时,将当前的uecc页的物理块地址pba发送给主机;所述uecc页是指在读操作中出现通过错误纠正码ecc无法纠正的读错误的页page;接收单元,用于接收所述主机下发的读命令,所述读命令用于指示对目标字线wl上的页执行读操作,所述目标字线为所述物理块地址对应的所述uecc页所在的字线;所述读命令至少携带:所述目标字线上的页在被执行读操作时施加的对应的读参考电压;处理单元,用于依据所述读命令对所述目标字线上的页施加读参考电压以执行读操作,获得所述目标字线上的页在被施加读参考电压以执行读操作时的电压分布数据,将所述电压分布数据发送至所述主机,以由所述主机依据电压分布数据识别所述uecc页所处的物理块block是否为坏块,并在所述主机识别所述uecc页所处的物理块为坏块的情况下,将uecc页所处的物理块标记为坏块。17.一种电子设备,其特征在于,该电子设备包括:处理器和机器可读存储介质;所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令;所述处理器用于执行机器可执行指令,以实现权利要求1-14任一项的方法步骤。18.一种机器可读存储介质,其特征在于,机器可读存储介质存储有能够被处理器执行的机器可执行指令;其中,所述处理器用于执行所述机器可执行指令,以实现权利要求1-14任一项的方法步骤。

技术总结


本申请提供了坏块识别方法、装置、电子设备以及机器可读存储介质。本申请实施例中,即使在存储设备的读操作中发现通过ECC无法纠正的读错误,也不会盲目地直接将该出现读错误的UECC页所在的目标块标记为坏块,而是通过对UECC页所在的目标字线上的页执行读操作,借助存储设备在对目标字线上的页执行读操作时得到的电压分布数据分析引起上述读错误的因素为永久性因素还是非永久性因素,只有在分析出引起上述读错误的因素为永久性因素时,才会将上述UECC页所处的目标块标记为坏块,避免了正常块被标记成坏块,减少存储空间的浪费,也会提高存储设备的使用寿命。提高存储设备的使用寿命。提高存储设备的使用寿命。


技术研发人员:

万婷 霍文捷 刘璨 冯星

受保护的技术使用者:

杭州海康存储科技有限公司

技术研发日:

2021.12.07

技术公布日:

2022/4/1


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本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-61979-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2022-12-25 20:58:31

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