控制閃存的寫操作的方法和閃存的控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，并更具體地，涉及一種控制閃存的寫操作的 方法和閃存的控制器。
【背景技術(shù)】
[0002] 閃存是一種非易失性存儲(chǔ)器，能夠靠存儲(chǔ)元周圍的氧化層在一定時(shí)間內(nèi)保存表示 數(shù)據(jù)值的電荷。并且閃存的很多優(yōu)點(diǎn)，比如隨機(jī)訪問速度快、低功耗等，使得閃存的應(yīng)用范 圍越來越廣，不僅廣泛應(yīng)用于各種嵌入式設(shè)備，還應(yīng)用于各種個(gè)人設(shè)備，如筆記本等。隨著 技術(shù)的不斷發(fā)展，閃存尺寸變得越來越小，并且密度越來越大，每個(gè)存儲(chǔ)元可以保存兩個(gè)， 三個(gè)甚至四個(gè)比特。但是，閃存的性能卻成為了新的挑戰(zhàn)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)采用閃存存儲(chǔ)塊中存儲(chǔ)頁的ECC(Error Correction Code,糾錯(cuò)碼）來和 可擦寫次數(shù)來確定寫操作速度，在閃存使用的早期，更加充分的利用了糾錯(cuò)碼的糾錯(cuò)能力， 一定程度上提高了閃存的性能。
[0004] 然而現(xiàn)有技術(shù)在進(jìn)行寫操作時(shí)，對(duì)所有的閃存存儲(chǔ)塊均采用了默認(rèn)的可擦寫次 數(shù)，由于存儲(chǔ)塊之間存在制程差異現(xiàn)象，存儲(chǔ)塊的實(shí)際可擦寫次數(shù)并不一定與默認(rèn)的可擦 寫次數(shù)相同，因此采用這種方法時(shí)存儲(chǔ)塊的性能仍然較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種控制閃存的寫操作的方法和閃存的控制器，能夠提高 存儲(chǔ)塊的性能。
[0006] 第一方面，提供了一種閃存的控制器，該閃存包括至少一個(gè)存儲(chǔ)塊，閃存的控制器 包括：獲取模塊，用于獲取寫操作速度表，寫操作速度表記錄有多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍和多個(gè) 寫操作速度之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；第一確定模塊，用于確定目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際可擦寫次數(shù)， 其中，目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際可擦寫次數(shù)與目標(biāo)存儲(chǔ)塊的默認(rèn)可擦寫次數(shù)相異，目標(biāo)存儲(chǔ)塊的 默認(rèn)可擦寫次數(shù)存儲(chǔ)在閃存中；第二確定模塊，用于根據(jù)實(shí)際可擦寫次數(shù)所在的可擦寫次 數(shù)范圍，查找寫操作速度表，以確定實(shí)際可擦寫次數(shù)所對(duì)應(yīng)的寫操作速度；控制模塊，用于 根據(jù)實(shí)際可擦寫次數(shù)所對(duì)應(yīng)的寫操作速度，控制針對(duì)目標(biāo)存儲(chǔ)塊的寫操作。
[0007] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，第一確定模塊具體用于： 根據(jù)寫操作速度表，確定目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際可擦寫次數(shù)。結(jié)合第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn) 的方式，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一確定模塊具體用于：從寫操作速度表 中，確定多個(gè)寫操作速度；基于多個(gè)寫操作速度，多次寫入測(cè)試數(shù)據(jù)，其中，測(cè)試數(shù)據(jù)是每次 以多個(gè)寫操作速度中不同的寫操作速度寫入的；多次讀取測(cè)試數(shù)據(jù)以及測(cè)試數(shù)據(jù)的糾錯(cuò) 碼，以確定在讀取的測(cè)試數(shù)據(jù)為正確的情況下，寫入所讀取的正確的測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)采用的最 大的寫操作速度；根據(jù)最大的寫操作速度，確定實(shí)際可擦寫次數(shù)。
[0008] 結(jié)合第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，第一確定模塊具體用于：針對(duì)目標(biāo)存儲(chǔ)塊的每個(gè)存儲(chǔ)頁，多次讀取測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù) 的糾錯(cuò)碼，以確定在讀取的測(cè)試數(shù)據(jù)為正確的情況下，寫入所讀取的正確的測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)采 用的最大的寫操作速度，其中，每個(gè)存儲(chǔ)頁對(duì)應(yīng)于每個(gè)最大的寫操作速度，確定所有的最大 的寫操作速度中的最小值；根據(jù)最小值對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍確定實(shí)際可擦寫次數(shù)。
[0009] 結(jié)合第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，第一確定模塊具體用于：確定與最小值對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍相鄰的可擦寫次數(shù)范圍； 將相鄰的可擦寫次數(shù)范圍的上界確定為實(shí)際可擦寫次數(shù)。
[0010] 結(jié)合第一方面、第一方面的第一種至第四種中的任一種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第一 方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該閃存的控制器還包括：映射模塊，用于將目標(biāo)存儲(chǔ)塊映 射到實(shí)際可擦寫次數(shù)所在的可擦寫次數(shù)范圍；匹配模塊，用于將多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè) 可擦寫次數(shù)范圍匹配，使得多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別中的每個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別對(duì)應(yīng)于多個(gè)可擦寫次 數(shù)范圍中的至少一個(gè)可擦寫次數(shù)范圍，其中，多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別包括第一數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和 第二數(shù)據(jù)熱度級(jí)別，當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)熱度級(jí)別大于第二數(shù)據(jù)熱度級(jí)別時(shí)，與第一數(shù)據(jù)熱度級(jí)別 對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍的下界不小于與第二數(shù)據(jù)熱度級(jí)別對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍的下界； 控制模塊具體用于：從多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別中，確定目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)熱度級(jí)別；根據(jù)與目標(biāo) 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)熱度級(jí)匹配的可擦寫次數(shù)范圍，確定使用目標(biāo)存儲(chǔ)塊存儲(chǔ)目標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0011] 結(jié)合第一方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，匹配模塊具體用于：根據(jù)映射到每個(gè)可擦寫次數(shù)范圍的所有存儲(chǔ)塊的數(shù)目，將多個(gè)數(shù)據(jù) 熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍匹配。
[0012] 結(jié)合第一方面的第六種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第一方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別是根據(jù)數(shù)據(jù)大小確定的。
[0013] 結(jié)合第一方面的第七種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第一方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，匹配模塊具體用于：根據(jù)公式1和公式2將多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍匹 配，公式1為：
[0017] 其中，N為數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍的個(gè)數(shù)；Sizerii表示具有第k個(gè)數(shù) 據(jù)熱度級(jí)別的數(shù)據(jù)的大??；n A為第k個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；ngk為映射到第k個(gè)可 擦寫次數(shù)范圍的所有存儲(chǔ)塊的個(gè)數(shù)；在寫操作速度表中，滿足公式1的j。的最大值為第i個(gè) 數(shù)據(jù)熱度級(jí)別所對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)可擦寫次數(shù)范圍的序數(shù)的上界，滿足公式2的j f的最大值 為第i個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別所對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)可擦寫次數(shù)范圍的序數(shù)的下界。
[0018] 第二方面，提供了一種方法，該方法包括：獲取寫操作速度表，寫操作速度表記錄 有多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍和多個(gè)寫操作速度之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；確定目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際可 擦寫次數(shù)，其中，目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際可擦寫次數(shù)與目標(biāo)存儲(chǔ)塊的默認(rèn)可擦寫次數(shù)相異，目標(biāo) 存儲(chǔ)塊的默認(rèn)可擦寫次數(shù)存儲(chǔ)在閃存中；根據(jù)實(shí)際可擦寫次數(shù)所在的可擦寫次數(shù)范圍，查 找寫操作速度表，以確定實(shí)際可擦寫次數(shù)所對(duì)應(yīng)的寫操作速度；根據(jù)實(shí)際可擦寫次數(shù)所對(duì) 應(yīng)的寫操作速度，控制針對(duì)目標(biāo)存儲(chǔ)塊的寫操作。
[0019] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，確定目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際 可擦寫次數(shù)，包括：根據(jù)寫操作速度表，確定目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際可擦寫次數(shù)。
[0020] 結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，根據(jù)寫操作速度表，確定目標(biāo)存儲(chǔ)塊的實(shí)際可擦寫次數(shù)，包括：從寫操作速度表中，確定 多個(gè)寫操作速度；基于多個(gè)寫操作速度，多次寫入測(cè)試數(shù)據(jù)，其中，測(cè)試數(shù)據(jù)是每次以多個(gè) 寫操作速度中不同的寫操作速度寫入的；多次讀取測(cè)試數(shù)據(jù)以及測(cè)試數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)碼，以確 定在讀取的測(cè)試數(shù)據(jù)為正確的情況下，寫入所讀取的正確的測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)采用的最大的寫操 作速度；根據(jù)最大的寫操作速度，確定實(shí)際可擦寫次數(shù)。
[0021] 結(jié)合第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，多次讀取測(cè)試數(shù)據(jù)以及測(cè)試數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)碼，包括：針對(duì)目標(biāo)存儲(chǔ)塊的每個(gè)存儲(chǔ)頁，多次 讀取測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)碼，以確定在讀取的測(cè)試數(shù)據(jù)為正確的情況下，寫入所讀 取的正確的測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)采用的最大的寫操作速度，其中，每個(gè)存儲(chǔ)頁對(duì)應(yīng)于每個(gè)最大的寫 操作速度，根據(jù)最大的寫操作速度，確定實(shí)際可擦寫次數(shù)，包括：確定所有的最大的寫操作 速度中的最小值；根據(jù)最小值對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍確定實(shí)際可擦寫次數(shù)。
[0022] 結(jié)合第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，根據(jù)最小值對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍確定實(shí)際可擦寫次數(shù)，包括：確定與最小值對(duì)應(yīng)的可 擦寫次數(shù)范圍相鄰的可擦寫次數(shù)范圍；將相鄰的可擦寫次數(shù)范圍的上界確定為實(shí)際可擦寫 次數(shù)。
[0023] 結(jié)合第二方面、第二方面的第一種至第四種中的任一種可能實(shí)現(xiàn)的方式，在第二 方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還包括：將目標(biāo)存儲(chǔ)塊映射到實(shí)際可擦寫次數(shù)所 在的可擦寫次數(shù)范圍；將多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍匹配，使得多個(gè)數(shù)據(jù)熱 度級(jí)別中的每個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別對(duì)應(yīng)于多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍中的至少一個(gè)可擦寫次數(shù)范圍， 其中，多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別包括第一數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和第二數(shù)據(jù)熱度級(jí)別，當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)熱度級(jí) 別大于第二數(shù)據(jù)熱度級(jí)別時(shí)，與第一數(shù)據(jù)熱度級(jí)別對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍的下界不小于與 第二數(shù)據(jù)熱度級(jí)別對(duì)應(yīng)的可擦寫次數(shù)范圍的下界；根據(jù)實(shí)際可擦寫次數(shù)所對(duì)應(yīng)的寫操作速 度，控制針對(duì)目標(biāo)存儲(chǔ)塊的寫操作，包括：從多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別中，確定目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)熱 度級(jí)別；根據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)熱度級(jí)匹配的可擦寫次數(shù)范圍，確定使用目標(biāo)存儲(chǔ)塊存儲(chǔ) 目標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0024] 結(jié)合第二方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，將多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍匹配，包括：根據(jù)映射到每個(gè)可擦寫次數(shù)范 圍的所有存儲(chǔ)塊的數(shù)目，將多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍匹配。
[0025] 結(jié)合第二方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別是根據(jù)數(shù)據(jù)大小確定的。
[0026] 結(jié)合第二方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，根據(jù)映射到每個(gè)可擦寫次數(shù)范圍的所有存儲(chǔ)塊的數(shù)目，將多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可 擦寫次數(shù)范圍匹配，包括：根據(jù)公式1和公式2將多個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍 匹配，公式1為：
[0028] 公式2為：
[0030] 其中，N為數(shù)據(jù)熱度級(jí)別和多個(gè)可擦寫次數(shù)范圍的個(gè)數(shù)；Sizerii表示具有第k個(gè)數(shù) 據(jù)熱度級(jí)別的數(shù)據(jù)的大?。籲 A為第k個(gè)數(shù)據(jù)熱度級(jí)別的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；ngk為映射到第k個(gè)可 擦寫次數(shù)范圍的所有存儲(chǔ)塊的個(gè)數(shù)；在寫操作速度表中，滿足公式1的j。的最大值為