[發明專利]SSD固態硬盤數據可靠性智能檢測方法及檢測裝置

有效

• 申請號: 201611199482.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106776095B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 陳湖廣;楊萬云;周士兵;彭鵬;馬翼;田達海
• 申請（專利權）人: 湖南國科微電子股份有限公司
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07;G06F11/26
• 代理公司: 43113 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 盧宏

本發明提供一種SSD固態硬盤數據可靠性智能檢測方法，包括：閃存塊參數初始化；計算閃存塊的第一概率值、第二概率值，并讀取閃存塊的實際數據錯誤率R，利用N值、M值計算經驗數據錯誤率，將判斷閃存塊是否為待檢測閃存塊；利用中央處理器對待檢測閃存塊進行讀取，并計算該閃存塊的檢測錯誤率，判斷是否需對閃存塊進行回收處理。本發明還提供一種SSD固態硬盤數據可靠性智能檢測裝置，包括中央處理器、閃存塊狀態管理模塊、糾錯模塊。本發明通過對閃存進行智能監控與測試，可以在保證數據可靠性的同時，最大化減少對閃存上數據的影響以及減少對正常業務流程的影響。

技術領域

本發明涉及一種檢測方法及檢測裝置，尤其涉及一種對閃存進行智能檢測的方法及檢測裝置。

背景技術

閃存具有如下特性：

(1)數據保持特性：保存在閃存上的數據并不是可以永久保存的。隨著時間的推移，因閃存浮柵極(float gate)中的電子會丟失或者增多，從而導致閃存上的數據發生錯誤。時間越長，發生錯誤的數據越多。另外該特性跟閃存的編程和擦除(program/erase)次數有很大關系，編程和擦除次數也稱為讀寫/擦除次數，讀寫/擦除次數的值越大，相同時間內發生錯誤的數據越多；

(2)讀取干擾(Read disturb)特性：當對閃存上的數據進行讀取時，也有可能導致閃存上與讀取位置相同的閃存塊發生數據錯誤，當然這種錯誤通常都比較小，但在讀取的次數累計到一定程度時，閃存上的數據也會超過糾錯模塊可糾正的范圍。

由于閃存具有以上兩個特性，因此會導致存放在閃存上數據發生錯誤。閃存上的數據發生錯誤是一種正常的現象，通常固態硬盤主控都會自帶糾錯模塊，用于對錯誤的數據進行糾正。但是糾錯模塊的糾錯能力是有限的，當數據錯誤得超出其范圍時，數據將發生真正的損壞。

目前市面上實現的固態硬盤主控一種情況是沒有實現通過對閃存塊進行監控，將即將發生損壞的閃存塊上的數據進行回收的功能，認為數據發生錯誤的速度極慢，在數據還沒有損壞之前主機就已經把它們改寫到其它位置。這種做法是極其危險的，我們并不能保證用戶的行為，并不能保證數據被真正損壞之前會被改寫。在某些場景下，用戶很可能在固態硬盤保存只讀的數據，那么這些數據就會在固態硬盤上長時間不會被搬移到其它位置，時間久或者讀取次數夠多的情況下，就會發生不可修復的損壞。

另一種情況是雖然實現了該功能，但是較為簡單。基本做法就是設置一個較短的時間周期，定期的讀取閃存上的數據，并對錯誤率進行統計，以此決定是否需要將數據回收搬移到其它地方。但是該方法的缺點就是有一定的盲目性，增加了不必要的底層開銷，會對正常的數據流程產生一定影響，并且無形中提高了閃存的讀取次數，增加了數據發生損壞的可能。

綜上，現存固態硬盤主控要么沒有實現對閃存上即將發生不可糾正的情況進行處理，可能導致在一些特殊場景下，發生數據損壞；要么實現的較為簡單，影響正常的數據流程，并進一步了增加數據發生損壞的可能。

因此，現有SSD固態硬盤數據可靠性智能檢測方法及檢測裝置無法滿足需求。

發明內容

本發明要解決的問題是針對固態硬盤上的閃存讀取業務較多的情況下現有技術中固態硬盤主控無法對閃存進行有效監控的問題，提出一種對閃存進行智能檢測的方法及檢測裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種SSD固態硬盤數據可靠性智能檢測方法，SSD固態硬盤中包括SSD固態硬盤主控制器、閃存；所述閃存包括閃存塊，所述閃存塊包括多個頁面；所述SSD固態硬盤主控制器包括閃存塊狀態管理模塊、糾錯模塊，所述閃存塊狀態管理模塊中設置有定時器模塊；所述SSD固態硬盤數據可靠性智能檢測方法包括如下步驟：

(1)在中央處理器設置各個閃存塊的標號，并對閃存塊是否有效、閃存塊中編程完成的時間、閃存塊的讀取次數進行初始化，并初始化第一閾值Y₁、第二閾值Y₂；