專利名稱：一種消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及固態(tài)存儲系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法。
背景技術(shù)：
在固態(tài)存儲系統(tǒng)中，閃存的讀寫最小單位是“頁”(page)，而擦除的最小單位是“塊”(block)。目前常見的物理“塊”具有256個頁，如果對某一個page進行“塊”讀取的時候，該“頁”上的存儲單元控制極上不加電壓，而此“塊”中其它“頁”上的存儲單元控制極加上一定的電壓，造成這些存儲單元形成重壓單元，呈現(xiàn)出弱寫入狀態(tài)，由于此半導(dǎo)體閃存器件固有的特性，如果多次對某一個“頁”進行讀取，會對該“塊”內(nèi)其它的“頁”造成串?dāng)_，不斷累積當(dāng)達到一定的閾值后有可能引起讀出錯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠消除固態(tài)存儲系統(tǒng)由于讀取次數(shù)過多產(chǎn)生讀取錯誤(也稱為讀取串?dāng)_)，從而提高固態(tài)存儲系統(tǒng)的可靠性。提供一種消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，包括:步驟SI，設(shè)定固態(tài)存儲系統(tǒng)中的第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值；步驟S2，記錄該第一存儲單元的讀取次數(shù)；步驟S3，判斷該第一存儲單元的讀取次數(shù)是否達到閾值，如果“是”，則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟，如果“否”，則結(jié)束；步驟S4，搬移該第一存儲單元的數(shù)據(jù)到一空閑的第二存儲單元；步驟S5，擦除該第一存儲單元的數(shù)據(jù)；步驟S6，恢復(fù)該第一存儲單元的讀取次數(shù)為初始值。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值取決于該第一存儲單元的擦除次數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值根據(jù)該第一存儲單元的擦除次數(shù)動態(tài)設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值是與其當(dāng)前的擦除次數(shù)相對應(yīng)的閾值。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值與該第一存儲單元的擦除次數(shù)的關(guān)系為負相關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該固態(tài)存儲系統(tǒng)中的第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值小于等于其讀取出錯容忍度的讀取次數(shù)的上限值。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該第一存儲單元的讀取次數(shù)記錄在一對應(yīng)的讀取次數(shù)記錄表中，并根據(jù)該第一存儲單元的實際讀取次數(shù)進行更新。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，還包括步驟S7，更新該第一存儲單元的擦除次數(shù)記錄。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該固態(tài)存儲系統(tǒng)為NAND FLASH形式的固態(tài)存儲系統(tǒng)，該第一存儲單元、該第二存儲單元為“塊”，且均包括多個“頁”。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，該固態(tài)存儲系統(tǒng)的讀寫最小單位是“頁”，擦除的最小單位是“塊”。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明中，由于該第一存儲單元在的讀取次數(shù)在到達閾值之后，將數(shù)據(jù)搬移到了新的第二存儲單元中，并對該第一存儲單元進行了擦除操作，消除該第一存儲單元上的電荷/電壓積累，從而避免了繼續(xù)對該第一存儲單元進行讀取而產(chǎn)生讀取錯誤的情況發(fā)生，同時恢復(fù)該第一存儲單元讀取次數(shù)為初始值，為后續(xù)的讀取做準備。本發(fā)明能夠消除固態(tài)存儲系統(tǒng)由于讀取次數(shù)過多產(chǎn)生讀取錯誤，大大提高了固態(tài)存儲系統(tǒng)的可靠性。


圖1是本發(fā)明消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法的流程圖。圖2是消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法的原理示意圖。圖3是圖2所示固態(tài)存儲系統(tǒng)中，存儲單元的讀取次數(shù)的閾值與該存儲單元的擦除次數(shù)的關(guān)系曲線圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明適用的系統(tǒng)為固態(tài)存儲系統(tǒng)，特別是需要通過電荷存儲進行讀寫操作的存儲系統(tǒng)，例如當(dāng)前普遍使用的NAND FLASH形態(tài)的固態(tài)存儲系統(tǒng)或其他形式的半導(dǎo)體存儲系統(tǒng)，在此不做具體限制。請同時參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法的流程圖，圖2是消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法的原理示意圖。在固態(tài)存儲系統(tǒng)中，物理存儲模塊一般包括多個“塊”(block)，每個“塊”包括多個“頁”(page)等多種劃分形式的存儲單元。本發(fā)明中所指的存儲單元可以是“塊”，也可以是“頁”等任意形式的存儲單元，在此不做具體限定。為了能夠清楚地描述本發(fā)明，在具體實施方式
中，以“塊”、“頁”這種形式的存儲單元，讀寫最小單位是“頁”，擦除的最小單位是“塊”為例具體闡明本發(fā)明，圖2中第一存儲單元1、第二存儲單元2均對應(yīng)上述的“塊”，且第一存儲單元1、第二存儲單元2均包括多個“頁”。步驟SI，首先設(shè)定固態(tài)存儲系統(tǒng)中的第一存儲單元I的讀取次數(shù)的閾值。其中，該第一存儲單元I的讀取次數(shù)的閾值取決于該第一存儲單元I的擦除次數(shù)。也就是針對擦除過不同次數(shù)的存儲單元，其對應(yīng)的讀取次數(shù)的閾值可能是變化的，需要根據(jù)第一存儲單元I的具體擦除次數(shù)設(shè)定對應(yīng)的讀取次數(shù)的閾值。例如，請參考圖3，圖3是與圖2所對應(yīng)的NAND FLASH形式的固態(tài)存儲系統(tǒng)中，存儲單元的讀取次數(shù)的閾值取與該存儲單元的擦除次數(shù)的關(guān)系曲線圖。圖3所示關(guān)系曲線通過實驗獲得，實驗表明，該存儲單元的讀取次數(shù)閾值與擦除次數(shù)成負相關(guān)的關(guān)系，即，該存儲單元的擦除次數(shù)越大相應(yīng)的讀取次數(shù)產(chǎn)生錯誤的閾值就越小。當(dāng)然，通過其他方法獲得的上述關(guān)系亦適用于本發(fā)明。
當(dāng)存儲單元的讀取次數(shù)在小于等于該閾值時，讀取錯誤的概率(或稱容忍度)符合設(shè)計要求，而一旦讀取次數(shù)大于該閾值時，讀取錯誤的概率(或稱容忍度)將不符合設(shè)計要求，造成存儲信息的讀取錯誤。另外，該閾值可以設(shè)定為小于等于產(chǎn)生讀取錯誤容忍度的上限讀取次數(shù)值，以進一步提高固態(tài)存儲系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)然根據(jù)存儲單元的制作工藝不同，存儲單元的讀取次數(shù)閾值與擦除次數(shù)的關(guān)系還可能具有其他相關(guān)性，在此不做具體限定。步驟S2，記錄該第一存儲單元I的讀取次數(shù)。此步驟中，該第一存儲單元I的讀取次數(shù)可以記錄在一對應(yīng)的讀取次數(shù)記錄表中，并根據(jù)該第一存儲單元I的實際讀取次數(shù)進行更新。當(dāng)然，根據(jù)需要也可將該第一存儲單元I的讀取次數(shù)恢復(fù)為初始值。例如，每讀取圖2所示的第一存儲單元I中的“頁”一次，則該第一存儲單元I的讀取次數(shù)更新記錄一次，未產(chǎn)生讀取過程，則不用更新該記錄。當(dāng)該記錄達到預(yù)定值后，可通過一定機制恢復(fù)該第一存儲單元I的讀取次數(shù)記錄為初始值。步驟S3，判斷該第一存儲單元I的讀取次數(shù)是否達到閾值，如果判斷結(jié)果為“否”，則結(jié)束操作；如果判斷結(jié)果為“是”，則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟S4-S7。步驟S4，搬移該第一存儲單元I的數(shù)據(jù)到另一空閑的第二存儲單元2。此步驟中，由于該第一存儲單元I的讀取次數(shù)達到閾值，如不及時采取措施，將造成后續(xù)的數(shù)據(jù)讀取產(chǎn)生錯誤，此時，將該第一存儲單元I的數(shù)據(jù)搬遷到另一空閑的第二存儲單元2中。值得注意的是，該第一存儲單元I與該空閑的第二存儲單元2為不同的存儲單元，但經(jīng)過數(shù)據(jù)搬遷，二者的數(shù)據(jù)內(nèi)容達到完全一致，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整搬移。此后，若需要讀取原第一存儲單元I中的數(shù)據(jù)，則可直接從該第二存儲單元2中讀取即可，不再讀取該第一存儲單元對應(yīng)的數(shù)據(jù)。步驟S5，擦除該第一存儲單元I的數(shù)據(jù)，使其成為新的空閑存儲單元，可用于存儲新的數(shù)據(jù)。步驟S6，恢復(fù)該第一存儲單元I的讀取次數(shù)為初始值，即，恢復(fù)該第一存儲單元I的讀取次數(shù)為初始值，例如為“0”或其他設(shè)定的初始值。步驟S7，由于在步驟S5中對該第一存儲單元I進行了數(shù)據(jù)擦除操作，此時需更新該第一存儲單元I的擦除次數(shù)記錄，為后續(xù)的讀取操作提供新的參考依據(jù)。通過上述方法，由于該第一存儲單元I在的讀取次數(shù)在到達閾值之后，將數(shù)據(jù)搬移到了新的第二存儲單元2中，并對該第一存儲單元I進行了擦除操作，消除該第一存儲單元I上的電荷/電壓積累，從而避免了繼續(xù)對該第一存儲單元I進行讀取而產(chǎn)生讀取錯誤的情況發(fā)生，同時恢復(fù)該第一存儲單元I讀取次數(shù)為初始值，為后續(xù)的讀取做準備。本發(fā)明能夠消除固態(tài)存儲系統(tǒng)由于讀取次數(shù)過多產(chǎn)生讀取錯誤(也稱為讀取串?dāng)_)，大大提高了固態(tài)存儲系統(tǒng)的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，包括: 步驟Si，設(shè)定固態(tài)存儲系統(tǒng)中的第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值； 步驟S2，記錄該第一存儲單元的讀取次數(shù)； 步驟S3，判斷該第一存儲單元的讀取次數(shù)是否達到閾值，如果“是”，則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟，如果“否”，則結(jié)束； 步驟S4，搬移該第一存儲單元的數(shù)據(jù)到一空閑的第二存儲單元； 步驟S5，擦除該第一存儲單元的數(shù)據(jù)； 步驟S6，恢復(fù)該第一存儲單元的讀取次數(shù)為初始值。
2.按權(quán)力要求I所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:在步驟SI中，該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值取決于該第一存儲單元的擦除次數(shù)。
3.按權(quán)力要求I所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值根據(jù)該第一存儲單元的擦除次數(shù)動態(tài)設(shè)定。
4.按權(quán)力要求3所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值是與其當(dāng)前的擦除次數(shù)相對應(yīng)的閾值。
5.按權(quán)力要求3所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:該第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值與該第一存儲單元的擦除次數(shù)的關(guān)系為負相關(guān)。
6.按權(quán)力要求I所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:該固態(tài)存儲系統(tǒng)中的第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值小于等于其讀取出錯容忍度的讀取次數(shù)的上限值。
7.按權(quán)力要求I所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:該第一存儲單元的讀取次數(shù)記錄在一對應(yīng)的讀取次數(shù)記錄表中，并根據(jù)該第一存儲單元的實際讀取次數(shù)進行更新。
8.按權(quán)力要求I所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:還包括步驟S7，更新該第一存儲單元的擦除次數(shù)記錄。
9.按權(quán)力要求I所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:該固態(tài)存儲系統(tǒng)為NANDFLASH形式的固態(tài)存儲系統(tǒng)，該第一存儲單元、該第二存儲單元為“塊”，且均包括多個“頁”。
10.按權(quán)力要求9所述的消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，其特征在于:該固態(tài)存儲系統(tǒng)的讀寫最小單位是“頁”，擦除的最小單位是“塊”。
全文摘要
本發(fā)明提供一種消除固態(tài)存儲系統(tǒng)讀取錯誤的方法，包括步驟S1，設(shè)定固態(tài)存儲系統(tǒng)中的第一存儲單元的讀取次數(shù)的閾值；步驟S2，記錄該第一存儲單元的讀取次數(shù)；步驟S3，判斷該第一存儲單元的讀取次數(shù)是否達到閾值，如果“是”，則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟，如果“否”，則結(jié)束；步驟S4，搬移該第一存儲單元的數(shù)據(jù)到一空閑的第二存儲單元；步驟S5，擦除該第一存儲單元的數(shù)據(jù)；步驟S6，恢復(fù)該第一存儲單元的讀取次數(shù)為初始值。本發(fā)明能夠消除固態(tài)存儲系統(tǒng)由于讀取次數(shù)過多產(chǎn)生讀取錯誤，大大提高固態(tài)存儲系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號G06F3/06GK103092531SQ20131002144
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者何浩, 張耀輝 申請人:中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所