[发明专利]降低对存储器接口性能影响的闪存错误检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种降低对存储器接口性能影响的闪存错误检测方法及装置。根据闪存各页所在位置的物理特性，将一个块中的页按照ECC增长的速度差异分到不同的组，在实际巡检操作中，根据不同的组分配不同的巡检周期，ECC增长越快的页面，巡检周期越短，反之越长。减小了Nand Flash闪存的接口性能压力，即减小了对存储器对外接口的性能影响。

技术领域

本发明涉及一种降低对存储器接口性能影响的闪存错误检测方法及装置，特别是涉及一种适用于包含Nand Flash闪存介质的存储器的闪存错误检测方法及装置。

背景技术

目前，Nand Flash作为非易失存储介质，从TF卡、SD卡到SSD硬盘及各种电子设备，都得到了广泛的应用。Nand Flash闪存的对外封装形式是颗粒设计，每个颗粒中有一个或多个Die，每个Die有数个块组成，而块则由页组成，页中包含数个数据单元，这些数据单元根据设计可以存储1bit到几bit的数据。在操作上，必须要先擦除才能写入，擦除以块为最小单位，写入和读取以页为最小单位。

Nand Flash闪存本身存在着固有缺陷，存储数据的单元中的电子数目会随着时间发生变化，当这种变化累积到一定程度之后，就会出现读取状态的变化，即该Bit的值发生了翻转。同时，随着加工工艺的进步，Nand Flash颗粒的制程进一步缩小，也加剧了该问题的发生概率。

在Bit翻转问题的处理上，通用的处理方式是加入ECC校验功能。将一个页中的数据划分为数个ECC单元，当ECC单元内的数据发生翻转的Bit数是在ECC引擎的纠错能力范围内，则该ECC单元中的数据都可以保证正确。但Bit翻转数会随着时间的增长而增加，随着时间累积，ECC单元中Bit翻转的总数目会超过ECC引擎能力，从而导致整个ECC单元的数据失效。这种情况在现实应用中是存在的，比如数据中心的某条历史记录，存放进Nand Flash介质之后只会在查阅时被读取，而不会再次写入。

为解决长期存储的数据有可能超过ECC引擎能力的问题，有一种通用的处理方法，业界称为巡检，即存储器的控制器将按照块的顺序，依次读取块中的每个页，设定一个统一的ECC门限值，读取时发现超过门限值的页，数据会被写入到新页中，由于读取过程中经过了ECC引擎的纠错，则重新写入的数据中无ECC，避免了在本周期内出现数据不可纠正的问题。在一个块读取完成后，继续对下一个块执行同样的操作。

发明内容

巡检技术在解决问题的同时，也引入了新的问题，即控制器进行读写的过程中，会耗用Nand Flash闪存颗粒接口的性能从而引起整个存储器对外性能的下降。如图1所示，一个存储器内部的数据流通过存储器接口，缓存，Nand Flash闪存接口完成。在设计中，考虑到前后匹配，在存储器接口，缓存和Nand Flash闪存接口三者之间需要做匹配，以保证系统的最优实现。但是在现有的巡检技术中，大量的读操作会消耗Nand Flash接口的性能，从而导致存储器接口性能的下降，或者可以加大Nand Flash接口的性能，但这个会带来设计上的冗余和产品成本的上升。

本发明要解决的技术问题是提供一种降低存储器内部消耗，进而降低对存储器接口性能影响的闪存错误检测方法及装置。

本发明采用的技术方案如下：一种降低对存储器接口性能影响的闪存错误检测方法，根据闪存各页所在位置的物理特性，将一个块中的页按照ECC增长的速度差异分到不同的组，在实际巡检操作中，根据不同的组分配不同的巡检周期，ECC增长越快的页面，巡检周期越短，反之越长。

作为优选，所述方法还包括，根据闪存中各页所在位置的物理特性，将一个块中的页按照ECC增长的速度差异分为不同的组，在实际巡检操作中，根据不同的页组的ECC增长速度的差异分配不同的ECC巡检门限值，ECC增长越快的页面，ECC巡检门限值越低，反之越高。