[发明专利]一种基于比特错误率的闪存错误页比例评估模型及方法

说明书

本发明公开了一种基于比特错误率的闪存错误页比例评估模型及方法。闪存错误页比例可为固态硬盘性能和功耗优化提供基础，但直接获取错误页比例需要巨大的时间和空间开销，导致错误页比例难以直接评估。而闪存的比特错误率获取十分方便，开销极低。因此本发明提供一种通过对闪存进行特性分析，测试获取闪存比特错误率及错误页比例相关数据，并建立闪存比特错误率与错误页比例关联关系模型，最终用闪存比特错误率来近似估计错误页比例的模型及方法。本发明对固态硬盘的性能提升、功耗降低及相关工业应用具有重大意义。

技术领域

本发明属于计算机存储领域，更具体地，涉及一种基于比特错误率的闪存错误页比例评估模型及方法。

背景技术

近年来闪存存储技术的发展，在一定程度上克服了传统机械硬盘存储读写性能慢、功耗大、抗震性差等缺点。与传统机械硬盘相比，闪存存储除上述优点外，三维闪存和多比特存储单元技术的出现也使得存储容量得到了急剧提升。然而大数据、人工智能应用、海量媒体数据的崛起，对存储系统提出了越来越严峻的挑战。

目前固态硬盘在依赖增加通道数提升并行能力的方式来获取高性能的同时，也带来了巨大的硬件资源开销和功耗。如果能感知闪存中错误页比例，有助于设计动态的级联码。如实施错误预检测技术，对无错误的页节省不必要译码操作，从而对固态硬盘性能和功耗进行优化。但对于有错误的页实施预检测，则会导致额外的检测操作，降低读性能并增加功耗。因此，评估闪存的错误页比例可以指导动态实施错误预检测操作，当错误页比例很高时，直接进行译码操作。而闪存错误页比例无法直接获得，对类似方法优化固态硬盘性能与功耗带来一定挑战。

发明内容

针对现有技术以上缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于比特错误率的闪存错误页比例评估模型及方法，其目的在于，通过建立闪存错误页比例和比特错误率关联模型，进而利用比特错误率评估闪存错误页比例，解决错误页比例无法直接获取的技术问题。采用的具体技术方案为：

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于比特错误率的闪存错误页比例评估模型，包括以下步骤：

(1)对闪存进行采样测试，获取不同干扰条件组合下的错误页比例及比特错误率数据；

(2)分析并统计错误页比例与其对应的比特错误率，统计结果以数对表示，示例：(错误页比例1，比特错误率1)、(错误页比例2，比特错误率2)、……、(错误页比例i，比特错误率i)、……、(错误页比例N，比特错误率N)；

(3)将比特错误率划分为不同区间，如将比特错误率0到0.5的大区间按照0.0001的步长划分为小比特错误率区间，表示为[0，0.5，0.0001]；

(4)将步骤(2)中数据对按照比特错误率统计其所在的比特错误率区间，并统计同一区间内对应的所有错误页比例数据对应的平均值(或其他统计学指标)；

(5)关联步骤(3)中获得的比特错误率区间和步骤(4)中各区间对应的错误页比例结果，得到错误页比例和比特错误率评估模型y＝F(x),其中x为比特错误率，y为错误页比例。

优选地，在本发明中，模型是在闪存的错误页比例和比特错误率之间建立的。

优选地，在本发明中，闪存错误页比例等于特定单位内错误页与总页数的商，其中错误页是指包含错误比特的物理或逻辑(子)页。特定单位可以为页、块、分组等不同级别。

优选地，在本发明中，比特错误率的统计级别可以在页级、块级、超级块级等级别进行统计。

优选地，在本发明中，模型的错误页比例和比特错误率可以来自于不同级别的统计，例如建立块级的错误页比例和页级的比特错误率模型。

优选地，在本发明中，除可以用平均值来衡量同一比特错误率区间对应的错误页比例以外，也可以统计错误页比例的最大值、众数、中位数、前百分之i最高(低)值的平均值等指标来衡量。