[发明专利]一种改善Flash磨损寿命的方法、控制装置及存储系统

权利要求书

1.一种改善Flash 磨损寿命的方法，其特征在于，包括：

收集各个Flash芯片上不同Block/Page的原始误码率RBER，当RBER增加到一定程度时，计算得到相应Block/Page的最优读电平阀值并写入相应的Flash芯片；所述最优读电平阀值从预先获取的RBER与读电平阀值关系表中查询得到，或者在线从多个可能的读电平阀值根据似然函数选取出最优读电平阀值；

收集各个Flash芯片上不同Block/Page的纠正误码数CBE，根据CBE将空闲的Block/Page进行分类，将CBR较低的Block/Page分配给更新频率高的数据，将CBR较高的Block/Page分配给更新频率低的数据；其中数据更新频率的高低信息根据用户逻辑地址LBA冷热计数器判断，或者，根据数据写请求的来源区分；

采用查表的方式获得最优读电平阀值，RBER与读电平阀值关系表根据如下方法获取：

对一组Flash 测试芯片反复进行读写操作，记录RBER的值；

当RBER值变化到下一个区间时，停止写操作，只进行读操作，反复尝试不同的读电平阀值，找到最佳值；

继续读写操作，使得芯片继续磨损，在更高的RBER区间校准最佳读电平阀值；

循环以上过程，直到获得所有的RBER区间所对应的读电平阀值；

采用在线计算的方式获得最优读电平阀值，在线计算最优读电平阀值的具体方法包括：

保存一段时间内每个Block的历史读出电平以及对应的存储数据信息；

在需要进行读电平阀值优化时，依据当前读电平阀值推测出多个可能的电平漂移值从而得到对个新的可能的读电平阀值；

使用得到多个新的可能的读电平阀值，计算上一时段内的ML函数，选择其中对应于最大ML函数的读电平阀值为最优的读电平阀值；

采用根据LBA冷热计数器获取数据冷热信息的方式实现数据写分配，具体包括：

根据CBE信息将垃圾回收/磨损均衡模块产生的可再分配的Block/Page分为若干等级；

接受用户数据写请求，查询写数据的LBA冷热计数器，获得数据冷热程度；

为较热的数据分配CBE较低的Flash Block/Page，为较冷的数据分配CBE较高的FlashBlock/Page；

采用区分数据写请求来源的方式实现数据写分配，具体包括：

根据CBE信息将垃圾回收/磨损均衡模块产生的可再分配的Block/Page分为高级别和低级别两类；并将CBE低级别和高级别Block/Page分别按FIFO队列排列；

接受数据写请求，为用户写请求从CBE低级别队列中依次选取Block/Page并执行写操作，为垃圾回收/磨损均衡模块数据迁移写请求从CBE高级别队列中依次选取Block/Page并执行写操作。

2.一种用于实现根据权利要求1所述的改善Flash 磨损寿命的方法的改善Flash 磨损寿命的控制装置，其特征在于，包括：

RBER/CBE收集模块，用于获取并存储各个Flash芯片上不同Block/Page的原始误码率RBER和纠正误码数CBE；

读电平阈值计算模块，用于在Flash芯片的Block/Page的RBER增加到一定程度时，计算得到相应Block/Page的最优读电平阀值；所述最优读电平阀值从预先获取的RBER与读电平阀值关系表中查询得到，或者在线从多个可能的读电平阀值根据似然函数选取出最优读电平阀值；

读电平阀值调节模块，用于接收计算得到的最优读电平阀值并写入相应的Flash芯片；

以及，数据写分配模块，用于根据CBE将空闲的Block/Page进行分类，将CBR较低的Block/Page分配给更新频率高的数据，将CBR较高的Block/Page分配给更新频率低的数据；其中数据更新频率的高低信息根据用户逻辑地址LBA冷热计数器判断，或者，根据数据写请求的来源区分。

3.一种存储系统，包括Flash芯片、ECC编解码模块、地址转换模块、垃圾回收模块、磨损均衡模块，其特征在于，还包括根据权利要求2 所述的改善Flash 磨损寿命的控制装置。

4.一种存储系统，包括Flash控制器，所述控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述程序被加载至处理器时实现根据权利要求1所述的改善Flash 磨损寿命的方法。