[发明专利]使用参考块的固态驱动保持监控器

说明书

一种使用参考块的固态驱动保持监控器。一种固态存储保持监控器确定固态设备中的用户数据是否需要清理操作。可使用已知的数据模式编程一个或更多个参考块，其中参考块基本上经历与用户块相似的P/E循环、存储温度、存储时间和其他情况。因此该参考块可有效表示用户块的数据保持性质并提供有关是否/何时需要数据刷新操作的信息。

技术领域

本公开涉及固态存储设备。更具体地，本公开涉及用于监控固态存储设备内的数据保持的系统和方法。

背景技术

随着时间的推移，非易失性固态介质会因各种与时间相关的因素和环境因素而损坏。定期的数据清理（读出数据并重新编程纠错后的版本）通过在数据块的数据保持性质退化超出可接受的阈值之前传送物理数据存储位置，可降低用户数据错误不可纠正的可能性。尽管可实施多种方法来监控固态存储的数据保持性质，例如通过存储真实时间戳信息，但这些方法通常要求大量的存储空间来容纳这些数据。

附图说明

现将参考以下附图描述体现本发明的各特征的系统和方法，其中：

图1是图示具有数据保持监控模块的存储设备实施例的方框图。

图2是显示根据一个或更多个实施用于监控固态存储设备的数据保持特性/性质的过程的流程图。

图3是显示根据一个或更多个实施例的调度固态存储设备内数据清理操作的过程的流程图。

图4图示根据一个实施例提供数据保持评估信息的图表。

图5A是显示根据一个实施例的非易失性固态存储设备内单元的概率分布的图表。

图5B是显示根据一个实施例的非易失性固态存储设备内具有减少的读取裕度（margin）的单元的概率分布的图表。

图5C是显示图5B中所示单元在各种电压读取水平下编程错误的图表。

图5D是显示图5B中所示单元在各种电压读取水平下的编程错误的图表。

图6是显示根据一个或更多个实施例的在固态存储器设备内调度数据清理操作的过程的流程图。

图7图示根据一个实施例用于在通电后恢复先前初始化的数据清理操作的过程的流程图。

具体实施方式

尽管描述特定实施例，但是这些实施例仅以示例的方式呈现，而不是要限制保护的范围。事实上，这里所描述的新颖的方法和系统可以各种其他形式来体现。而且，在不偏离保护范围的情况下，可以对这里所描述的方法和系统的形式做出各种省略、替代和变化。

综述

数据刷新或清理通常用于固态驱动器（SSD）应用以在数据保持退化到无法正确读出数据的那一点之前刷新存储在SSD中的数据。数据清理是纠错技术，其使用后台任务定期检查存储器的错误，然后使用错误纠正代码（ECC）存储器或数据的其他副本纠正该错误。数据清理可以降低发生不可纠正错误的风险。特定数据存储系统监控内存/存储器块的保持特性并且在这种保持特性可能退化超出阈值时执行数据清理。为了确定何时需要清理存储器块，可使用真实时间戳监控SSD系统内的数据年龄，其可指示保持特性。然后，系统基于自这些块被编程开始的时间量决定是否需要进行数据刷新或清理。

为了实施真实时间戳方案，必须分配一些存储空间来存储大小为若干字节数据的时间戳。因此，对于固态存储模块而言，时间戳数据消耗可用容量，由此减少用户可用容量。另外，为了准确考虑在不同时间被编程的不同页，可能期望在页级实施时间戳存储，这可能要求大量的存储空间来容纳这些数据。