System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法技术方案_技高网

基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法技术方案

技术编号:42337696 阅读:7 留言:0更新日期:2024-08-14 16:13
本发明专利技术公开了基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,通过擦写读的方式筛选出所有的物理闪存出厂坏块,将其余好的闪存块按照一定规则映射成多个条带化超级闪存块SB,并依次生成SB编号;将超级闪存块SB编号从小到大进行排序,顺序扫描监测获取目标SB的状态信息;基于所有闪存存储单元的错误划分错误等级;根据状态反馈为目标SB提供监测策略,监测策略执行并返回可靠性结果;依据可靠性结果判定针对目标SB的优化动作并更新其状态参数,对存储系统中的所有超级块SB实时监测,根据目标超级块的状态执行不同的监测策略及相应的优化动作,根据目标超级块SB的可靠性变化动态更新检测策略,避免了数据失效,保障了数据安全性和完整性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储系统以及存储介质可靠性监测的,尤其涉及基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法


技术介绍

1、随着大数据、云存储和人工智能时代的到来,闪存作为非易失性存储器被广泛使用。随着人们对数据存储需求的急剧上升,闪存存储单元已经从1比特位的低存储密度slc转换到2比特位的mlc、3比特位tlc甚至4比特位的qlc。

2、越来越高的存储密度将存储单元划分成多个阈值电压分布,使得多个阈值分布之间的间隔更加拥挤,更容易发生比特翻转错误,数据安全等可靠性问题日益严峻。随着擦写次数和使用时间的增加,存储单元错误率上升并逐渐积累,最终导致数据无法纠正。若无闪存的可靠性监测技术,将影响整个存储设备的正常使用,导致数据丢失,引发数据安全问题。

3、为了预防闪存中的数据丢失,现有技术多数为通过擦写次数及原始误码率两个因素判断闪存的可靠性。这种方法前提假设认为存储系统内所有的存储单元均具有相似的可靠性退化规律,即:在相似的擦除次数或原始误码率下闪存具有同样的可靠性特征。但是,实际上由于制造工艺差异性,即便同一芯片中的不同存储单元,其可靠性退化模型和退化趋势也不尽相同,所以很难保证闪存特征的一致性。现有的可靠性研究结果也表明,相同擦写次数下同一芯片中不同存储单元的错误特征不同。另外,存储单元出现数据失效前的原始误码率分布较广,仅通过擦写次数及原始误码率无法侦测存储单元的真实可靠性。

4、除此之外,少数技术会考虑进数据保持时间这个因素,再结合擦写次数和原始误码率方法进行可靠性监测。不过,这种方式也存在不足之处,因为闪存可靠性不仅和擦写次数、数据保持时间有关,还和读干扰有关,当读次数很频繁时,即便数据保持时间很短也会造成严重的可靠性问题。

5、另外,闪存块未填满数据(open block)和填满数据(close block)两种情况也会出现截然不同的可靠性特征,这些都会影响可靠性监测的有效率,需要把它们区分开来进行不同的监测策略和动作调整。

6、故此,研究一种基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法对防止数据丢失、提高数据安全具有重要意义。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。

2、鉴于上述现有闪存的可靠性监测技术存在的问题,提出了本专利技术。

3、因此,本专利技术解决的技术问题是:解决现有闪存的可靠性监测技术无法兼顾过程众多因素,无法有效防止数据丢失和保障数据安全的问题。

4、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,包括如下步骤:s1:通过擦写读的方式筛选出所有的物理闪存出厂坏块,将其余好的闪存块按照一定规则映射成多个条带化超级闪存块sb,并依次生成sb编号;s2:将超级闪存块sb编号从小到大进行排序,依次顺序进行扫描监测,获取目标sb的状态信息;s3:基于所有闪存存储单元的错误划分错误等级;s4:根据状态反馈,为目标sb提供相应的监测策略,所述监测策略立刻执行并返回可靠性结果;s5:依据所述可靠性结果判定针对目标sb的优化动作并更新其状态参数。

5、作为本专利技术所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法的一种优选方案,其中:获取的目标sb状态信息包括擦写次数、读次数、数据保存时间、sb中的有效数据个数、sb的编号及闪存块信息。

6、作为本专利技术所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法的一种优选方案,其中:所述闪存块信息包括闪存块是否填满信息、edge wordline信息及inner wordline信息。

7、作为本专利技术所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法的一种优选方案,其中:基于所有闪存存储单元的错误划分错误等级时,将存储介质错误比特数或错误率的可能取值范围划分为多个区间,每个区间对应一个错误等级,每个错误等级返回不同的状态值。

8、作为本专利技术所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法的一种优选方案,其中:所述监测策略依据闪存块的open和close、保持时间、读次数及擦写次数进行多个划分。

9、作为本专利技术所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法的一种优选方案,其中:所述可靠性结果包括错误比特数、错误等级区间、原始误码率、阈值电压分布、电流及功耗。

10、作为本专利技术所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法的一种优选方案,其中:所述监测策略的优化动作包括对sb进行擦除、编程、读取、标记为坏块、磨损均衡、刷新及垃圾回收。

11、本专利技术的有益效果:本专利技术提供基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,根据闪存存储单元的真实可靠性动态调整执行动作,保护其数据可靠性,考虑进闪存块可能存在的各种状态,实时进行监测并根据其监测结果指导下一步执行动作,实现了对存储系统中所有超级块sb的实时监测,根据目标超级块的状态执行不同的监测策略及相应的优化动作,根据目标超级块sb的可靠性变化动态更新检测策略,从而避免数据失效,保障数据安全性和完整性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:获取的目标SB状态信息包括擦写次数、读次数、数据保存时间、SB中的有效数据个数、SB的编号及闪存块信息。

3. 根据权利要求2所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:所述闪存块信息包括闪存块是否填满信息、edge wordline信息及inner wordline信息。

4.根据权利要求3所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:基于所有闪存存储单元的错误划分错误等级时,将存储介质错误比特数或错误率的可能取值范围划分为多个区间,每个区间对应一个错误等级,每个错误等级返回不同的状态值。

5.根据权利要求4所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:所述监测策略依据闪存块的open和close、保持时间、读次数及擦写次数进行多个划分。

6.根据权利要求5所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:所述可靠性结果包括错误比特数、错误等级区间、原始误码率、阈值电压分布、电流及功耗。

7.根据权利要求6所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:所述监测策略的优化动作包括对SB进行擦除、编程、读取、标记为坏块、磨损均衡、刷新及垃圾回收。

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【技术特征摘要】

1.基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:获取的目标sb状态信息包括擦写次数、读次数、数据保存时间、sb中的有效数据个数、sb的编号及闪存块信息。

3. 根据权利要求2所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:所述闪存块信息包括闪存块是否填满信息、edge wordline信息及inner wordline信息。

4.根据权利要求3所述的基于闪存的存储系统可靠性动态监测方法,其特征在于:基于所有闪存存储单元的错误划分错误等级时,将存储介质错误比特数或错误率...

【专利技术属性】
技术研发人员:张城绪曾令琪
申请(专利权)人:鹏钛存储技术南京有限公司
类型:发明
国别省市:

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