存储设备的存储块管理方法以及存储设备技术

技术编号：44005740 阅读：6 留言：0更新日期：2025-01-10 20:23

本申请公开一种存储设备的存储块管理方法以及存储设备。该存储块管理方法以下步骤：为针对存储块的多种操作分别设置故障标记方式，故障标记方式包括存储块标记和字线标记，并为具有字线标记的各种操作分别设置关联字线数目阈值；根据针对第一存储块的第一操作反馈的失败信息，如果第一操作的故障标记方式为存储块标记，则将第一存储块标记为坏块，如果第一操作的故障标记方式为字线标记，则从失败信息中确定第一存储块中的至少一条指定字线，并将至少一条指定字线标记为故障字线，至少一条指定字线的数目等于第一操作相对应的关联字线数目阈值；将故障字线更新到故障字线表。该本申请能够提高闪存存储介质的利用率，降低空间浪费。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储，特别涉及一种存储设备的存储块管理方法以及存储设备。

技术介绍

1、当前很多存储设备以闪存存储介质，尤其是nand型闪存存储介质为主要存储介质。图1是示例性的采用nand型闪存存储介质作为存储介质的固态硬盘的结构图。参考图上所示，nand型闪存存储介质130由至少一个闪存颗粒组成，这些闪存颗粒又包括die0至die3的四个die，每个die的大小例如为32gb/64gb/128gb，每个die的构成是一致的，均由plane0至plane1两个平面（plane）组成，每个平面上的存储块（block）个数也是相同的。固态硬盘的控制器120通过通道（图上示出了通道channel0至channel3）对各个存储块的数据进行操作。

2、如图上所示，存储块包括能正常读、写、擦除等操作的存储块（即好块）和不能正常读、写、擦除等操作的存储块(即坏块）。坏块按来源划分主要包括：（1）出厂坏块（factorybad block），即生产过程中产生的坏块，一般闪存颗粒的生产商会在存储器出厂时将坏块第一个存储页（page）的备用区域（spare area）的第6个字节（byte）赋予不等于0xff的值来标记坏块；（2）增长坏块（grown bad block），即使用过程中因擦写磨损等原因而使出厂好块变成的坏块，ecc纠错恢复无法完成、擦除失败、写失败等现象都可以作为增长坏块出现的表现形式。

3、坏块会降低存储介质空间的利用率，并且随着闪存存储介质中的存储块的存储空间越来越大，存储空间浪费的问题将更加严重。</p>

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术实施例提供一种存储设备的存储块管理方法以及存储设备，以解决现存的技术问题。

2、根据本公开的第一方面，提供一种存储设备的存储块管理方法，所述存储设备包括控制器和闪存存储介质，所述闪存存储介质包括多个存储块，所述存储块包括由多条字线连接的多个存储页，所述存储块管理方法由所述控制器执行，并包括以下步骤：

3、为针对存储块的多种操作分别设置故障标记方式，所述故障标记方式包括存储块标记和字线标记，并为具有所述字线标记的操作设置关联字线数目阈值；

4、根据针对第一存储块的第一操作反馈的失败信息，如果所述第一操作的故障标记方式为存储块标记，则将所述第一存储块标记为坏块或将所述第一存储块中的所有字线标记为故障字线，如果所述第一操作的故障标记方式为字线标记，则从所述失败信息中确定所述第一存储块中的至少一条指定字线，并将至少一条指定字线标记为故障字线，所述至少一条指定字线的数目等于所述第一操作相对应的关联字线数目阈值；

5、将所述故障字线更新到故障字线表。

6、在一些实施例中，所述多种操作包括：主机读、固件读、固件写、主机写、固件擦除。

7、在一些实施例中，所述固件擦除的故障标记方式为存储块标记，其余操作的故障标记方式为字线标记。

8、在一些实施例中，所述故障字线表记录所有存储块的所有字线的状态，所述状态包括故障和非故障。

9、在一些实施例中，还包括：将所述故障字线所连接的存储页中的数据挪移到其他位置。

10、根据本公开的第二方面，提供一种存储设备的写操作方法，包括：

11、对于从主机接收到的写命令或由固件发起的写操作，根据上述任一项所述的存储块管理方法中的故障字线表判断要写入数据的存储块是否具有故障字线，如果具有故障字线，则将所述写数据写入到相应存储块的非故障字线所连接的存储页中，并将故障字线所连接的存储页写入无效数据；以及

12、如果写入操作失败，则反馈所述的失败信息。

13、根据本公开的第三方面，提供一种存储设备的主机读操作方法，包括：

14、对于从主机接收到的读命令，从相应存储块中的相应存储页中读取数据；

15、如果读失败，则反馈上述的失败信息。

16、根据本公开的第四方面，提供一种存储设备的固件读操作方法，包括：

17、根据上述任一项所述的存储块管理方法中的故障字线表从指定存储块的非故障字线的存储页中读取数据；

18、如果读失败，则反馈上述的失败信息。

19、根据本公开的第五方面，提供一种存储设备，包括：耦接的控制器和闪存存储介质，所述控制器执行上述任意一项所述的方法。

20、根据本公开的第六方面，提供一种存储设备的控制器，与闪存存储介质耦接，所述控制器执行上述任意一项所述的方法。

21、本专利技术实施例提供的存储块管理方法，对于闪存存储介质的一些操作失败，使用故障字线标记代替坏块标记，以此提高闪存存储介质的利用率，降低空间浪费。进一步地，针对不同操作设置不同关联字线数目阈值，并在标记故障字线时，以相对应的关联字线数目阈值确定要标记的故障字线数目，避免故障字线标记过多或过少。

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【技术保护点】

1.一种存储设备的存储块管理方法，其特征在于，所述存储设备包括控制器和闪存存储介质，所述闪存存储介质包括多个存储块，所述存储块包括由多条字线连接的多个存储页，所述存储块管理方法由所述控制器执行，并包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的存储块管理方法，其中，所述多种操作包括：主机读、固件读、固件写、主机写、固件擦除。

3.根据权利要求2所述的存储块管理方法，其中，所述固件擦除的故障标记方式为存储块标记，其余操作的故障标记方式为字线标记。

4.根据权利要求1所述的存储块管理方法，其中，所述故障字线表记录所有存储块的所有字线的状态，所述状态包括故障和非故障。

5.根据权利要求1所述的存储块管理方法，还包括：将所述故障字线所连接的存储页中的数据挪移到其他位置。

6.一种存储设备的写操作方法，其特征在于，包括：

7.一种存储设备的主机读操作方法，其特征在于，包括：

8.一种存储设备的固件读操作方法，其特征在于，包括：

9.一种存储设备，包括：耦接的控制器和闪存存储介质，所述控制器执行如权利要求1至8任意一项所述的方法。

10.一种存储设备的控制器，与闪存存储介质耦接，所述控制器执行如权利要求1至8任意一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的存储块管理方法，其中，所述多种操作包括：主机读、固件读、固件写、主机写、固件擦除。

3.根据权利要求2所述的存储块管理方法，其中，所述固件擦除的故障标记方式为存储块标记，其余操作的故障标记方式为字线标记。

4.根据权利要求1所述的存储块管理方法，其中，所述故障字线表记录所有存储块的所有字线的状...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏程，蔡全，李洁洁，陈剑清，盛栋梁，
申请(专利权)人：联芸科技杭州股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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