[发明专利]NAND Flash存储器的坏块管理方法和系统有效

专利信息
申请号: 201911049764.9 申请日: 2019-10-31
公开(公告)号: CN110795044B 公开(公告)日: 2023-04-11
发明(设计)人: 夏超仁;李康养 申请(专利权)人: 深圳市友华通信技术有限公司
主分类号: G06F3/06 分类号: G06F3/06;G06F11/14
代理公司: 北京众达德权知识产权代理有限公司 11570 代理人: 刘杰
地址: 518000 广东省深圳市*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: nand flash 存储器 管理 方法 系统
【说明书】:

发明涉及一种NAND Flash存储器的坏块管理方法和系统,所述包括步骤:探测定位BBT;建立BBT;利用所述BBT管理继发坏块,和更新与备份BBT;其中,所述探测定位BBT的步骤进一步包括:探测所述存储器的最大的块索引号;反向逐个扫描块,检查和标记坏块,并定位BBT的建立地址;所述建立BBT的步骤进一步包括:根据坏块的索引号和总的块坏数量,生成包含替换块和坏块之间的映射关系的所述BBT,并存储于上述地址所对应的块。本发明可降低产品使用损耗速率和出现继发坏块的机率,进而提高产品使用寿命。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域,特别涉及一种NAND Flash存储器的坏块管理方法和系统。

背景技术

NAND Flash芯片中,擦除的基本存储单位称作块(Block),不能正常读写数据的块被称为坏块(Bad Block)。由于制造工艺的限制,芯片个别块在擦除操作后,存储单元中的电位会出现无法达到期望值以备后继数据写入的情况,此时这个块已经不能进行正常数据读写操作,我们称这样的块叫做坏块。再由于出厂良品率控制等原因,在行业应用时允许芯片出厂时带有有限个数的坏块。因此在基于NAND Flash的产品设计中,必须考虑坏块的管理,避免将数据写入到坏块中而造成数据丢失。

NAND Flash的坏块种类一般分为两种,一种是制造时由于工艺原因导致,出厂时就已经有的坏块,我们称其为原生坏块。另一种是在使用过程中由于操作电压或操作次数超过限制等原因导致出现的失效块,我们称其为继发坏块。

在目前已知的坏块管理方案中,检测并跳过坏块,仅将数据写入到好的块的方案最简单,被NAND Flash烧录器以及轻量级驱动软件广泛应用。适用于管理原生坏块。对于继发坏块,如果也使用跳过坏块的方案,则需要将目标坏块以后有效数据整体向后移,庞大的数据转移量将耗费大量的操作时间和块操作寿命。

为了能够处理继发坏块,通常会使用BBT(Bad Block Table,坏块映射表)的办法,使用备用块来替换坏块的方案,但是由于NAND Flash芯片容量有大有小,备用区域块的大小和位置各异,以及替换方案的灵活多变等原因,不同的设备、厂家之间所使用的替换方案无法统一,因此它不适用原生坏块的管理,仅适用于管理继发坏块。

现有的基于NAND Flash芯片的系统中,采用仅跳过原生坏块的方法来管理坏块时,在发生继发坏块时会导致系统失效。在继发坏块替换方案的系统中,会有固定数据区与备份区的设计,牺牲一定的存储空间换取NAND Flash数据的安全性。但是NAND Flash发生继发性坏块的位置具有随机性,固定的数据区和备份区往往无法最大化利用Flash的空间,同时,数据区和备份区的操作寿命会相差巨大:数据区会因频繁的擦写操作而较早达到擦写操作的寿命极限,从而出现继发坏块,最终导致数据的丢失风险增加,而备份区冗余的空闲空间却无法得到充分利用。

发明内容

基于此,有必要提供一种NAND Flash存储器的坏块管理方法和系统,可降低产品使用损耗速率和出现继发坏块的机率,进而提高产品使用寿命。

为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案。

本发明提供一种NAND Flash存储器的坏块管理方法,包括步骤:

探测定位BBT;

建立BBT;

利用所述BBT管理继发坏块,和

更新与备份BBT;

其中,所述探测定位BBT的步骤进一步包括:

探测所述存储器的最大的块索引号;

反向逐个扫描块,检查和标记坏块,并定位BBT的建立地址;

所述建立BBT的步骤进一步包括:

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