[發(fā)明專利]固態(tài)硬盤讀錯(cuò)誤檢測裝置及讀不可糾錯(cuò)誤原因的檢測方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611216693.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN106776109B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳意;李雷;楊萬云;周士兵;彭鵬;馬翼;田達(dá)海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南國科微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/10
• 分類號(hào): G06F11/10
• 代理公司: 43113 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 盧宏;王娟

1.一種SSD固態(tài)硬盤，包括SSD控制器、多個(gè)與所述SSD控制器雙向通信的NAND Flash；其特征在于，所述SSD控制器包括：

LDPC Encoder：用于在向NAND Flash寫數(shù)據(jù)時(shí)，CPU控制其按照指定的糾錯(cuò)級(jí)別對(duì)寫入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、加入校驗(yàn)數(shù)據(jù)；

LDPC Decoder：用于在從NAND Flash讀數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)讀數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、去除校驗(yàn)數(shù)據(jù)并糾正讀數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤bit，同時(shí)向CPU報(bào)告本次糾錯(cuò)的迭代次數(shù)和比特翻轉(zhuǎn)數(shù)；如果發(fā)生不可糾讀錯(cuò)誤時(shí)，向CPU報(bào)告UNC錯(cuò)誤；

Soft Read Offset模塊：用于當(dāng)LDPC Decoder向CPU報(bào)告UNC錯(cuò)誤后，CPU通過調(diào)整讀參考電壓從NAND Flash讀取原始數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)化為在相應(yīng)參考電壓下的概率信息，然后再經(jīng)過LDPC Decoder進(jìn)行軟解碼糾錯(cuò),如果UNC錯(cuò)誤仍然不可糾，繼續(xù)調(diào)整讀參考電壓再進(jìn)行原始數(shù)據(jù)讀取、轉(zhuǎn)化和LDPC軟解碼糾錯(cuò)，直到達(dá)到最大軟解碼糾錯(cuò)次數(shù)為止；

讀干擾管理模塊：用于以Flash Block為單位統(tǒng)計(jì)讀取次數(shù)與數(shù)據(jù)錯(cuò)誤信息，確定是否是讀干擾導(dǎo)致讀UNC錯(cuò)誤，且在Flash Block被回收擦除完成后清零；UNC錯(cuò)誤為不可糾錯(cuò)誤；

Flash Block最優(yōu)讀參考電壓自適應(yīng)跟蹤模塊：用于在每個(gè)Flash Block擦寫次數(shù)每增加一定值后則對(duì)該Flash Block步進(jìn)調(diào)整讀參考電壓，成對(duì)地讀取Flash Block內(nèi)每一存儲(chǔ)單元行線上的各個(gè)Flash Page，并根據(jù)閾值電壓的分布確定出Flash Block最優(yōu)讀參考電壓，當(dāng)發(fā)生不可糾讀錯(cuò)誤時(shí)根據(jù)Flash Block的當(dāng)前最優(yōu)讀參考電壓與自適應(yīng)跟蹤的最優(yōu)讀參考電壓差值確定不可糾讀錯(cuò)誤是否由Flash數(shù)據(jù)保持特性導(dǎo)致；

Flash Block狀態(tài)管理模塊：用于記錄每個(gè)Flash Block的擦寫次數(shù)、當(dāng)前使用的LDPC糾錯(cuò)級(jí)別和最優(yōu)讀參考電壓，記錄Flash Block是否為壞塊。

2.一種NAND Flash讀錯(cuò)誤檢測裝置，包括主機(jī)；其特征在于，還包括權(quán)利要求1所述的SSD固態(tài)硬盤；所述主機(jī)用于向所述SSD控制器下發(fā)讀、寫數(shù)據(jù)命令。

3.一種利用權(quán)利要求2所述檢測裝置檢測讀UNC錯(cuò)誤原因的方法，其特征在于，包括：

讀干擾檢查：如果檢測到不可糾讀錯(cuò)誤為讀干擾導(dǎo)致，則回收這個(gè)發(fā)生不可糾讀錯(cuò)誤的Flash Block內(nèi)數(shù)據(jù)、擦除該Flash Block并用于新的數(shù)據(jù)讀寫，檢測結(jié)束；

數(shù)據(jù)保持檢查：如果檢測到不可糾讀錯(cuò)誤為Data Retention導(dǎo)致，則回收這個(gè)發(fā)生不可糾讀錯(cuò)誤的Flash Block內(nèi)的有效數(shù)據(jù)、擦除該Flash Block并用于新的數(shù)據(jù)讀寫，檢測結(jié)束；

LDPC糾錯(cuò)級(jí)別調(diào)整：如果導(dǎo)致不可糾讀錯(cuò)誤的原因不是讀干擾和數(shù)據(jù)保持，則進(jìn)入LDPC糾錯(cuò)級(jí)別調(diào)整；首先將這個(gè)發(fā)生不可糾讀錯(cuò)誤的Flash Block內(nèi)的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行回收，然后將該Block的LDPC糾錯(cuò)等級(jí)加1，并對(duì)其進(jìn)行讀寫測試、統(tǒng)計(jì)讀發(fā)生的錯(cuò)誤數(shù)以確定該等級(jí)是否適用于當(dāng)前Block；如果LDPC糾錯(cuò)等級(jí)不適合該Block則繼續(xù)提高LDPC糾錯(cuò)等級(jí)、進(jìn)行讀寫測試，直到找到適合該Block的糾錯(cuò)等級(jí)并記錄在Flash Block狀態(tài)管理模塊中；如果最大的LDPC糾錯(cuò)等級(jí)也不適合該Block，則在Flash Block狀態(tài)管理中將該FlashBlock標(biāo)記為壞塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述讀干擾檢查由讀干擾管理模塊完成，具體實(shí)現(xiàn)過程為：所述讀干擾管理模塊維護(hù)一張以Block為索引的表，表中記錄每個(gè)Block的讀取次數(shù)和讀錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；如果在發(fā)生不可糾讀錯(cuò)誤時(shí)，該讀取次數(shù)和讀錯(cuò)誤數(shù)據(jù)超過閾值L，則確定為讀干擾導(dǎo)致不可糾讀錯(cuò)誤。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，L大于或等于10。