[發明專利]閃存自檢的方法、固態硬盤以及存儲裝置

在審

• 申請號: 201811183350.0
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109545267A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張吉興
• 申請（專利權）人: 深圳大普微電子科技有限公司
• 主分類號: G11C29/12
• 分類號: G11C29/12
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 黃鵬飛

本發明公開了一種閃存自檢的方法、固態硬盤以及存儲裝置。該閃存自檢的方法包括：檢測是否觸發閃存進行自檢；若檢測結果為觸發閃存進行自檢，則根據閃存的工作狀態觸發閃存進行自檢。通過上述方式，本發明能夠根據閃存的工作狀態觸發閃存進行自檢，能夠自適應調整自檢，提前發現并消除滯留錯誤，滿足主機對閃存進行讀寫操作的性能指標的同時，避免閃存產生滯留錯誤。

技術領域

本申請涉及存儲技術領域，特別是涉及一種閃存自檢的方法、固態硬盤以及存儲裝置。

背景技術

閃存中的閃存單元(Flash cell)使用浮動柵晶體管(Floating GateTransistor)的電壓值來表示存儲的數據。以閃存為MLC(Multi Level Cell)為例來說，每個閃存單元可以存儲兩個比特的數據：LSB(Least Significant Bit)和MSB(MostSignificant Bit)，因此，每個閃存單元有四種工作狀態(如圖1所示)，分別為狀態1、狀態2、狀態3和狀態4。

其中，狀態1為擦除態，電壓值最小，閃存單元存儲的數據為11；狀態2或狀態3為非完全寫入態，電壓值介于擦除態和完全態之間，閃存單元存儲的數據為10或01；狀態4為完全態，電壓最大，閃存單元存儲的數據為00。具體來說，如果浮動柵晶體管電壓值小于參考電壓1，則認為閃存單元存儲的數據為11，如果浮動柵晶體管電壓值介于參考電壓1和參考電壓2之間，則認為閃存單元存儲的數據為10，如果浮動柵晶體管電壓值介于參考電壓2和參考電壓3之間，則認為閃存單元存儲的數據是01，如果浮動柵晶體管電壓值大于參考電壓3，則認為閃存單元存儲的數據是00。

當閃存長期不使用(比如長期掉電狀態)，那么閃存單元中的電子會發生泄漏，其電壓值會降低，分布狀態會發生偏移，從而產生滯留錯誤(Retention Error)。如圖2所示，例如某個閃存單元最初寫入的數據為01，為狀態3，電壓值介于參考電壓2和參考電壓3之間，之后固態硬盤中的閃存處于偶爾使用狀態，即偶爾上電，且上電期間沒有讀寫該閃存單元，那么該閃存單元上的電子會漸漸泄漏，電壓值漸漸減小，當這種變化持續的時間足夠久，其電壓值會降低至小于參考電壓2，即該閃存單元由狀態3變為了狀態2。之后如果讀取該閃存單元，則讀取到的電壓值可能介于參考電壓1和參考電壓2之間，則判斷存儲的數據為10，即發生滯留錯誤。

當前技術中對抗滯留錯誤的辦法是在固態硬盤中使用糾錯算法。具體來說，當主機從固態硬盤的閃存中讀取數據時，當讀出的數據發生了滯留錯誤也即比特位翻轉則啟用糾錯算法嘗試糾正，如果能糾正則把糾正后的數據傳給主機，如果發生滯留錯誤的位數較多，糾錯算法無法糾正，則上報主機發生了不可糾正的錯誤。

現有技術是在讀取數據時對滯留錯誤進行糾錯算法糾錯，如果固態硬盤的閃存中的數據滯留時間較長，發生滯留錯誤的位數會隨著滯留時間而變多，那么會大概率發生不可糾正的錯誤，從而使得主機丟失數據，這是用戶無法容忍的。特別是，如果主機寫了一筆數據后，長期不讀(比如幾年都不讀)，那么百分百會發生不可糾正的錯誤，這是需要避免的。

發明內容

本申請提供一種閃存自檢的方法、固態硬盤以及存儲裝置，能夠降低閃存的滯留錯誤，進而大大降低閃存中數據丟失的概率。

為解決上述技術問題，本申請采用的一個技術方案是：提供一種閃存自檢的方法，該方法包括：檢測是否觸發閃存進行自檢；若檢測結果為觸發閃存進行自檢，則根據閃存的工作狀態觸發閃存進行自檢。

其中，檢測是否觸發閃存進行自檢的步驟包括：檢測閃存的工作狀態；若檢測結果為閃存處于第一工作狀態，則在空閑期觸發閃存進行自檢。

其中，檢測是否觸發閃存進行自檢的步驟包括：檢測閃存的工作狀態；若檢測結果為閃存處于第二工作狀態，檢測閃存的工作時間是否超過預定時間的閾值；若檢測結果為閃存的工作周期超過預定時間的閾值，則觸發閃存進行自檢。

其中，預定時間的閾值由閃存的擦除次數和糾錯算法的糾錯能力確定。