[发明专利]一种闪存数据保存错误率仿真方法

说明书

本发明公开了一种闪存数据保存错误率仿真方法。随着三维闪存技术的兴起，闪存在容量增大的同时，其特性也变得日益复杂。而建立闪存仿真器对深入分析闪存特性、减少闪存测试工作量、促进固态硬盘向高性能、高可靠迈进具有重要意义。闪存的数据保存错误率仿真是闪存仿真器的重要组成部分，由于闪存块间的巨大可靠性差异，如何通过少量测试快速建立错误率仿真成为急需解决的问题。因此本发明利用条件生成对抗网络，通过较低成本的闪存测试，针对数据保存带来的可靠性下降问题，快速建立闪存数据保存错误率仿真器，对全闪存仿真器的建立、闪存特性研究、降低工业生产成本具有重大意义。

技术领域

本发明属于计算机存储领域，更具体地，涉及一种闪存数据保存错误率仿真方法。

背景技术

随着大数据、物联网、人工智能、5G网络、无人驾驶等热潮的兴起，闪存存储以其高可靠性、低延迟、低功耗等特点逐渐取代传统磁盘存储。以智能型手机、固态硬盘(SolidState Drive,SSD)为核心的个人存储和企业大数据存储需求持续增强。三维闪存的应用一定程度上缓解了大容量存储的带来的挑战，但其性能、可靠性等特性变得日益复杂。而对闪存进行特性分析，有助于设计更高性能、高可靠性的固态硬盘。

但目前闪存的测试与特性分析工作异常复杂，面对种类繁多的芯片型号、闪存类型、以及复杂的堆叠结构，测试工作费时费力，导致特性分析工作举步维艰。而建立闪存仿真器可以有助于快速生成数据用以闪存研究，因此如何利用少量测试数据建立闪存仿真器是目前急待解决的问题。针对现有问题，本发明公开一种闪存数据保存时间错误率仿真方法，以解决闪存仿真器中数据保存错误率仿真的难点，对闪存特性研究、降低闪存测试成本具有重要意义。

发明内容

针对以上需求与闪存特性研究，本发明提供了一种闪存数据保存时间错误率仿真方法，其目的在于，针对巨大的块间差异，测试少量闪存块的数据保存错误率数据，利用条件生成对抗网络，训练得到一个闪存数据保存错误率仿真器，从而快速生成可媲美真实测试数据的不同数据保存下的错误率数据，实现全闪存仿真器的一个重要组成部分。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种闪存数据保存错误率仿真方法，包括以下步骤：

(1)对闪存进行测试，收集闪存块的每个页在特定编程/擦除周期下经历不同数据保存时间后的错误率；

(2)设计一个包含条件向量的神经网络判别器D，将一个块的每个页在不同数据保存时间下的错误率作为一个向量输入，如[R(rt＝1,pg＝0),R(rt＝1,pg＝1),……,R(rt＝30,pg＝i),……,R(rt＝N,pg＝M)]，其中rt表示数据保存时间，以天为单位，pg表示页的块内编号，条件向量为rt；

(3)重复输入剩余块采集的页错误率数据，训练判别器D；

(4)设计一个包含条件向量的神经网络错误率生成器G；

(5)用生成器G生成一组包含条件值的数据，并用判别器D进行判别，是否能达到仿真效果；

(6)不断调整生成器G参数，直到所有生成数据能通过判别器D。

在本发明中，步骤(1)中测试的块，是在闪存芯片中未经过擦除/编程操作的块随机采样获得的。

在本发明中，闪存的数据保存时间可以用在高温下进行，以加速老化，等效的加速时间可以通过阿伦尼乌斯方程计算得到。

在本发明中，闪存的数据保存错误率可以以页为单位进行统计，也可以以1KB、2KB、4KB等大小的子页进行统计，条件向量保持不变。

在本发明中，当闪存的数据保存错误率和神经网络设计以子页为单位时，其输入错误率向量可以由原来的一维向量变为二维，或仍保持一维向量不变，但由原来一个闪存页的数据变为多份，输入样本增多。