[发明专利]处理大容量存储器中的不可纠正的数据错误的系统和方法

说明书

本文中描述的一个实施例提供了用于处理存储系统中的错误的方法和系统。在操作期间，存储系统的数据放置模块检测在存储系统内的第一物理位置发生的错误。响应于确定错误在写入访问期间发生，系统将待写入数据写入存储系统内的第二物理位置，并更新逻辑地址和与所述待写入数据相关联的物理地址之间的映射。

本申请要求2018年12月04日提交美国专利商标局、申请号为16209319、发明名称为“SYSTEM AND METHOD FOR HANDLING UNCORRECTABLE DATA ERRORS IN HIGH-CAPACITYSTORAGE”的美国发明专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本公开总体上涉及数据存储设备。更具体地，本公开涉及一种处理大容量存储设备中的不可纠正的错误的方法和系统。

背景技术

固态存储器(SSS)是一种非易失性存储系统，其利用电子电路存储和检索数字信息。与传统的磁性存储系统不同，SSS设备(如闪存驱动器)不涉及移动机械部件，因此速度可能更快。然而，与硬盘驱动器(HDD)相比，固态驱动器(SSD)可能会遭受更快的数据丢失率。例如，与非(NAND)闪存驱动器将数据存储为电荷，与磁畴极性的变化相比，电荷泄漏相对较快。这可能是由于存储器本身的结构内存在不完全的隔离。随着时间消逝，数据质量会下降。随着噪声累积，数据可能最终无法被检索，导致数据丢失。

目前的SSD具有内置的纠错机制，其试图消除数据丢失的发生。更具体地，SSD控制器可以实现近容量纠错编码(ECC)(例如，低密度奇偶校验码(LDPC))和高级数据恢复工具(例如，独立硅元件冗余阵列(RAISE))。这些方法旨在尽可能加强数据保护，以降低数据丢失的可能性。然而，随着NAND闪存制造的进一步小型化和门密度的提高，即使最强的ECC和RAISE组合也会随着信噪比(SNR)的恶化而失效。

发明内容

本文中描述的一个实施例提供了用于处理存储系统中的错误的方法和系统。在操作期间，存储系统的数据放置模块检测到在存储系统内的第一物理位置发生的错误。响应于确定不可纠正的错误在写入访问期间发生，系统将待写入数据写入存储系统内的第二物理位置，并更新逻辑地址和与待写入数据相关联的物理地址之间的映射。

在本实施例的变体中，存储系统基于固态驱动器(SSD)，基于SSD的存储系统包括多个与非(NAND)闪存驱动器。

在本实施例的变体中，响应于确定不可纠正的错误在读取访问期间发生，系统从第二存储系统中检索待读取数据的副本，并使用检索到的副本服务于读取访问。

在另一个变体中，响应于确定读取访问属于主机进程，系统通过将检索到的副本返回到请求待写入数据的应用来服务于读取访问。

在另一个变体中，响应于确定读取访问属于后台进程，系统基于当前映射表确定与待读取数据相关联的目标物理位置，在检索副本之前，将虚拟数据写入目标物理位置，通过设置数据不正确标志，在与待读取数据相关联的映射表条目中指示存储在目标物理位置的当前数据是不正确的。

在另一个变体中，后台进程可以包括垃圾收集进程或读取干扰处理进程。

在另一个变体中，在检索到副本之后，系统将副本写入第二目标物理位置，并使用第二目标物理位置的物理地址来更新与待读取数据相关联的映射表条目。

在另一个变体中，系统更新映射表条目还包括清除数据不正确标志。

在另一个变体中，在检索到副本之后，系统使用检索到的副本在不使存储驱动器脱机的情况下修复存储系统内的发生错误的存储驱动器。

在本实施例的变体中，检测错误还包括：响应于接收到纠错编码(ECC)错误，启动数据恢复操作；以及响应于确定数据恢复操作失败而检测错误。