[发明专利]QLC NAND的编码方法与编码装置

说明书

本申请提供了一种QLC NAND的编码方法与编码装置。QLC NAND包括字线和多个编解码单元，字线包括多个页，多个页包括低位页、中间位页、高位页和最高位页，编码方法包括：将各编解码单元拆分为四个部分，分别为第一编解码单元、第二编解码单元、第三编解码单元和第四编解码单元；将第一编解码单元分布在低位页中，将第二编解码单元分布在中间位页中，将第三编解码单元分布在高位页中，将第四编解码单元分布在最高位页中。本方案通过将编解码单元拆分为四个部分，然后将各部分分布在对应的页中，使得任意两个页的数据出错比例近似相等，进而延长了NAND闪存介质的寿命。

技术领域

本申请涉及NAND编码领域，具体而言，涉及一种QLC NAND的编码方法、编码装置、计算机可读存储介质、处理器和存储系统。

背景技术

随着非易失固态存储的广泛应用，固态存储设备越来越多的被应用于各种存储领域，目前已经取代了传统磁盘在存储业内的主导地位，成为用户首要选择。非易失固态存储有其绝对的优势，例如高性能，低功耗，体积小，容量大，以及更好的稳定性和可靠性。然而，它也有非常致命的缺陷：例如，使用寿命。特别是随着半导体工艺的不断进步，NAND闪存介质的使用寿命大幅度的下降，从SLC(Single-LevelCell)介质到QLC(Quad-LevelCell)介质，擦除或者写入次数从原来的几万次，下降到目前的几百次。所以目前如何有效的解决NAND固态存储设备寿命问题，对各大存储厂商都是一个巨大的挑战和技术方向。现有的QLCNAND的编码方法为横向编码方法，如图1所示，QLC NAND的字线(WorldLine)有多个页(page)，分别为Lower Page(低位页)、Middle Page(中间位页)、Upper Page(高位页)和TopPage(最高位页)，AU0～AU15为编解码单元，ECC0～ECC15为差错检测和修正单元，由于其介质特征，导致每个页的寿命以及数据出错比例BER(Bit Error Ratio)是不一样的，并且差异会非常大，从几倍到几十倍不等，随着单元损耗的增加，差异会越来越大。

因此，目前各厂商采用的如图1所示的横向编码方法会导致NAND介质使用的寿命差异非常大，同一个WorldLine中，由于一个page的BER超过了设定阈值，就必须放弃整个World Line甚至整个块(Block)。因此，会导致很快存储设备的Block数目急剧降低，直至整个存储设备寿命耗尽不再能使用。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种QLC NAND的编码方法、编码装置、计算机可读存储介质、处理器和存储系统，以解决现有技术中NAND闪存介质的寿命较低的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种QLC NAND的编码方法，QLC NAND包括字线和多个编解码单元，所述字线包括多个页，多个所述页包括低位页、中间位页、高位页和最高位页，所述编码方法包括：将各所述编解码单元拆分为四个部分，分别为第一编解码单元、第二编解码单元、第三编解码单元和第四编解码单元；将所述第一编解码单元分布在所述低位页中，将所述第二编解码单元分布在所述中间位页中，将所述第三编解码单元分布在所述高位页中，将所述第四编解码单元分布在所述最高位页中。

进一步地，将各所述编解码单元拆分为四个部分，包括：将各所述编解码单元平均拆分为四个所述部分。

进一步地，所述QLC NAND还包括多个差错检测和修正单元，所述差错检测和修正单元的数量与所述编解码单元的数量相等，所述编码方法还包括：将多个所述差错检测和修正单元依次分布在各所述第四编解码单元之前，或者，将多个所述差错检测和修正单元依次分布在各所述第四编解码单元之后。