[發明專利]QLC NAND的編碼方法與編碼裝置

在審

• 申請號: 202011085907.4
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112214172A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 陳磊;邢冀鵬;吳彬
• 申請（專利權）人: 北京澤石科技有限公司;澤石科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 霍文娟

本申請提供了一種QLC NAND的編碼方法與編碼裝置。QLC NAND包括字線和多個編解碼單元，字線包括多個頁，多個頁包括低位頁、中間位頁、高位頁和最高位頁，編碼方法包括：將各編解碼單元拆分為四個部分，分別為第一編解碼單元、第二編解碼單元、第三編解碼單元和第四編解碼單元；將第一編解碼單元分布在低位頁中，將第二編解碼單元分布在中間位頁中，將第三編解碼單元分布在高位頁中，將第四編解碼單元分布在最高位頁中。本方案通過將編解碼單元拆分為四個部分，然后將各部分分布在對應的頁中，使得任意兩個頁的數據出錯比例近似相等，進而延長了NAND閃存介質的壽命。

技術領域

本申請涉及NAND編碼領域，具體而言，涉及一種QLC NAND的編碼方法、編碼裝置、計算機可讀存儲介質、處理器和存儲系統。

背景技術

隨著非易失固態存儲的廣泛應用，固態存儲設備越來越多的被應用于各種存儲領域，目前已經取代了傳統磁盤在存儲業內的主導地位，成為用戶首要選擇。非易失固態存儲有其絕對的優勢，例如高性能，低功耗，體積小，容量大，以及更好的穩定性和可靠性。然而，它也有非常致命的缺陷：例如，使用壽命。特別是隨著半導體工藝的不斷進步，NAND閃存介質的使用壽命大幅度的下降，從SLC(Single-LevelCell)介質到QLC(Quad-LevelCell)介質，擦除或者寫入次數從原來的幾萬次，下降到目前的幾百次。所以目前如何有效的解決NAND固態存儲設備壽命問題，對各大存儲廠商都是一個巨大的挑戰和技術方向。現有的QLCNAND的編碼方法為橫向編碼方法，如圖1所示，QLC NAND的字線(WorldLine)有多個頁(page)，分別為Lower Page(低位頁)、Middle Page(中間位頁)、Upper Page(高位頁)和TopPage(最高位頁)，AU0～AU15為編解碼單元，ECC0～ECC15為差錯檢測和修正單元，由于其介質特征，導致每個頁的壽命以及數據出錯比例BER(Bit Error Ratio)是不一樣的，并且差異會非常大，從幾倍到幾十倍不等，隨著單元損耗的增加，差異會越來越大。

因此，目前各廠商采用的如圖1所示的橫向編碼方法會導致NAND介質使用的壽命差異非常大，同一個WorldLine中，由于一個page的BER超過了設定閾值，就必須放棄整個World Line甚至整個塊(Block)。因此，會導致很快存儲設備的Block數目急劇降低，直至整個存儲設備壽命耗盡不再能使用。

在背景技術部分中公開的以上信息只是用來加強對本文所描述技術的背景技術的理解，因此，背景技術中可能包含某些信息，這些信息對于本領域技術人員來說并未形成在本國已知的現有技術。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種QLC NAND的編碼方法、編碼裝置、計算機可讀存儲介質、處理器和存儲系統，以解決現有技術中NAND閃存介質的壽命較低的問題。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種QLC NAND的編碼方法，QLC NAND包括字線和多個編解碼單元，所述字線包括多個頁，多個所述頁包括低位頁、中間位頁、高位頁和最高位頁，所述編碼方法包括：將各所述編解碼單元拆分為四個部分，分別為第一編解碼單元、第二編解碼單元、第三編解碼單元和第四編解碼單元；將所述第一編解碼單元分布在所述低位頁中，將所述第二編解碼單元分布在所述中間位頁中，將所述第三編解碼單元分布在所述高位頁中，將所述第四編解碼單元分布在所述最高位頁中。

進一步地，將各所述編解碼單元拆分為四個部分，包括：將各所述編解碼單元平均拆分為四個所述部分。

進一步地，所述QLC NAND還包括多個差錯檢測和修正單元，所述差錯檢測和修正單元的數量與所述編解碼單元的數量相等，所述編碼方法還包括：將多個所述差錯檢測和修正單元依次分布在各所述第四編解碼單元之前，或者，將多個所述差錯檢測和修正單元依次分布在各所述第四編解碼單元之后。