[發明專利]一種閃存錯誤頁比例評估模型及方法

有效

• 申請號: 202010650477.X
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111863117B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 吳佳;余云;苗詩君;李禮;劉碧貞
• 申請（專利權）人: 上海威固信息技術股份有限公司
• 主分類號: G11C29/56
• 分類號: G11C29/56
• 代理公司: 上海海貝律師事務所 31301
• 代理人: 王文鋒

本發明公開了一種閃存錯誤頁比例評估模型及方法。閃存錯誤頁比例可為閃存存儲系統性能和功耗優化提供基礎，但直接獲取錯誤頁比例時需要巨大的時間和空間開銷，難以直接評估，而閃存的編程/擦除周期、數據保存時間獲取十分方便。因此本發明通過對閃存進行測試獲取在不同閃存編程/擦除周期、數據保存時間下的錯誤頁比例相關數據，建立閃存錯誤頁比例與編程/擦除周期、數據保存時間關聯關系模型，最終用閃存編程/擦除周期和數據保存時間來快速估計錯誤頁比例的模型。本發明對閃存存儲系統的性能提升、功耗降低及相關工業應用具有重大意義。

技術領域

本發明屬于計算機存儲領域，更具體地，涉及一種閃存錯誤頁比例評估模型及方法。

背景技術

近年來，閃存及固態硬盤以高性能、低功耗等特點在一定程度上逐漸取代傳統機械硬盤，成為主流存儲設備。與傳統機械硬盤相比，閃存存儲除上述優點外，三維閃存和多比特存儲單元技術的出現也使得存儲容量得到了急劇提升。然而大數據、人工智能應用、海量媒體數據的崛起，對存儲系統提出了越來越嚴峻的挑戰。

目前固態硬盤在依賴增加通道數提升并行能力的方式來獲取高性能的同時，也帶來了巨大的硬件資源開銷和功耗。如果能知道閃存中錯誤頁比例，有助于設計動態的級聯碼。如實施錯誤預檢測技術，對無錯誤的頁節省不必要譯碼操作，從而對閃存存儲系統性能和功耗進行優化。但對于有錯誤的頁實施預檢測，則會導致額外的檢測操作，降低讀性能并增加功耗。因此閃存的錯誤頁比例可以指導動態實施錯誤預檢測操作，當錯誤頁比例很高時，直接進行譯碼操作。而閃存錯誤頁比例無法直接獲得，對類似方法優化閃存存儲系統性能與功耗帶來一定挑戰。

發明內容

針對現有技術以上缺陷和改進需求，本發明提供了一種閃存錯誤頁比例評估模型及方法，其目的在于，通過建立閃存錯誤頁比例和編程/擦除周期、數據保存時間關聯模型，進而利用編程/擦除周期、數據保存時間評估閃存錯誤頁比例，解決錯誤頁比例無法直接獲取的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種閃存錯誤頁比例評估模型及方法，其中模型建立包括以下步驟：

(1)對閃存進行采樣測試，獲取閃存在不同編程/擦除周期、數據保存時間條件組合下的錯誤頁比例數據；

(2)分析并統計閃存錯誤頁比例與其對應的編程/擦除周期、數據保存時間，統計結果以數對表示，示例：(錯誤頁比例1，編程/擦除周期1、數據保存時間1)、(錯誤頁比例2，編程/擦除周期2、數據保存時間2)、……、(錯誤頁比例i，編程/擦除周期j、數據保存時間k)、……、(錯誤頁比例N，編程/擦除周期M、數據保存時間T)；

(3)統計步驟(2)中數據對在同一編程/擦除周期、數據保存時間條件組合下對應的所有錯誤頁比例平均值(或其他統計學指標)；

(4)整理步驟(3)中的統計結果，建立錯誤頁比例與編程/擦除周期、數據保存時間的模型如z＝F(x,y),其中x為編程/擦除周期，y為數據保存時間，z是錯誤頁比例。

其中，錯誤頁是指包含比特錯誤的頁，錯誤頁比例是指特定單位中，包含比特錯誤頁占所有頁的比例。

頁除了可以為物理頁、邏輯頁以外，還可以是子頁，子頁是通過對物理頁面或邏輯頁進一步劃分得到的。特定單位可以是部分頁集合、塊、超級塊等。

模型是在閃存的錯誤頁比例和編程/擦除周期、數據保存時間之間建立的。

步驟(4)模型中錯誤頁比例評估模型可以是多級的，即對應于步驟(1)中測試獲取和步驟(2)(3)中的錯誤頁比例數據也可以是多級的，如子頁級、頁級、塊級、超級塊級等。

其中，步驟(3)中除可以用平均值來衡量同一編程/擦除周期、數據保存時間條件組合對應的錯誤頁比例以外，也可以統計錯誤頁比例的最大值、眾數、中位數、前百分之i最高(低)值的平均值等指標來衡量。