[發明專利]用于固態存儲裝置服務質量的可變讀取掃描

在審

• 申請號: 202010558378.9
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN113297096A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: N.楊;P.多特雷;S.沙馬
• 申請（專利權）人: 西部數據技術公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02;G06F11/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

一種用于動態地確定何時或多久對固態存儲驅動器進行讀取掃描操作的方法和設備。一個解決方案調整讀取掃描間隔作為進行讀取掃描操作的部分。首先，為非易失性存儲器陣列的多個存儲塊中的一個確定位錯誤率。接著，確定所述存儲塊的交叉溫度度量。響應于所述交叉溫度度量滿足交叉溫度閾值而改變讀取掃描間隔。接著，響應于所述位錯誤率滿足重定位閾值而將所述存儲塊中的數據重定位到空閑存儲塊。

背景技術

固態存儲驅動器(SSD)使用周期性數據完整性檢查來確定是否對驅動器內處于劣化風險的位置處的數據進行數據清理操作或數據刷新操作。這一數據完整性檢查在本文中稱為讀取掃描操作。這種風險位置可基于增加的編程/擦除(PE)循環數目、自寫入數據以來的時間長度、交叉溫度效應以及類似物而發展。

讀取掃描、讀取清理和/或數據刷新操作在存儲裝置帶寬和時延方面是昂貴操作。實施讀取掃描操作可能中斷與SSD交互的主機、使用導致寫入放大的額外PE循環，且花費時間來讀取在存儲裝置上使用的所有邏輯擦除塊(LEB)(也稱為元塊或超級塊)。

在服務質量(QoS)至關重要的例如服務器應用的市場中實施SSD越來越需要SSD讀取掃描操作與服務的質量和速度的智能平衡。因此，存在以比常規周期性方案更有效的方式實施SSD讀取掃描操作的需要。

發明內容

本公開涉及一種用于對SSD動態地實施讀取掃描操作的方法。首先，為非易失性存儲器陣列的多個存儲塊中的一個確定位錯誤率。接著，確定存儲塊的交叉溫度度量。可響應于交叉溫度度量滿足交叉溫度閾值而改變讀取掃描間隔。最后，響應于位錯誤率滿足重定位閾值而將存儲塊中的數據重定位到空閑存儲塊。“讀取掃描間隔”是指讀取掃描操作的連續執行之間的時間段。

本公開還涉及一種設備，其包括讀取掃描器、錯誤校正碼解碼器、健康管理器以及數據移動器。讀取掃描器配置成從非易失性存儲器陣列的多個存儲塊中的一個讀取數據。非易失性存儲器陣列包括多個存儲器裸片。每一存儲器裸片包含溫度傳感器。錯誤校正碼解碼器配置成確定由讀取掃描器讀取的數據的位錯誤率。健康管理器配置成基于由每一溫度傳感器報告的裸片溫度來確定存儲塊跨越多個存儲器裸片中的最熱存儲器裸片。數據移動器配置成響應于位錯誤率滿足讀取位錯誤率閾值而將數據從存儲塊移動到空閑存儲塊。讀取掃描器配置成響應于確定存儲塊跨越最熱存儲器裸片而減小讀取掃描操作的讀取掃描間隔。

最后，本公開涉及一種設備，其包括多個存儲塊和存儲控制器。存儲控制器配置成確定多個存儲塊中的具有高于讀取位錯誤率閾值的位錯誤率的存儲塊。存儲控制器接著使用預定數目的不同讀取電平迭代地嘗試從存儲塊讀取數據。響應于經由迭代讀取成功地讀取存儲塊的數據，存儲控制器將存儲塊的一個或多個讀取電平改變為用來成功地讀取存儲塊的數據的預定數目的不同讀取電平中的一個或多個。最后，存儲控制器響應于改變一個或多個讀取電平而增大多個存儲塊的讀取掃描頻率。

附圖說明

為了容易地識別對任何特定元件或動作的論述，附圖標記中的一個或多個最高有效數字是指首次介紹所述元件的圖號。

圖1是根據一個實施例的存儲系統100的框圖。

圖2是一個實施例中的存儲裝置102的框圖。

圖3示出根據一個實施例的存儲器陣列300。

圖4是根據一個實施例的示例存儲系統400的框圖。

圖5示出根據一個實施例的存儲塊配置500。

圖6是根據一個實施例的示例存儲系統600的框圖。

圖7示出與一個實施例相關的多級存儲器單元700的配置參數。

圖8示出根據一個實施例的多級存儲器單元800的調整后的配置參數。

圖9是根據一個實施例的示例存儲系統900的框圖。