一種信息處理方法及固態(tài)存儲(chǔ)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)，尤其涉及一種信息處理方法及固態(tài)存儲(chǔ)器。
【背景技術(shù)】
[0002]固態(tài)硬盤(SSD)是基于閃存單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，固態(tài)硬盤上的每個(gè)數(shù)據(jù)位保存在由浮柵晶體管制成的閃存單元里，SSD整個(gè)都是由電子組件制成的，沒(méi)有像硬盤那樣的移動(dòng)或者機(jī)械的部分。
[0003]在浮柵晶體管中，使用電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)位的讀寫和擦除，寫晶體管有兩個(gè)類型:N0R閃存和Nand閃存。在本發(fā)明實(shí)施例中僅討論Nand閃存，Nand閃存模塊的一個(gè)重要特征是，閃存單元是損耗性的，因此它們有一個(gè)壽命。實(shí)際上，晶體管是通過(guò)保存電子來(lái)實(shí)現(xiàn)保存比特信息的。在每個(gè)P/E循環(huán)(Program/Erase，Program在這表示寫)中電子可能被晶體管誤捕，一段是時(shí)間以后，大量電子被捕獲會(huì)使得閃存單元不可用。
[0004]每個(gè)單元有一個(gè)最大的P/E循環(huán)數(shù)量，當(dāng)閃存單元被認(rèn)為有缺陷后，Nand閃存被損耗而擁有一個(gè)有限的壽命，不同類型的Nand閃存有不同的壽命。目前業(yè)界中的Nand閃存單元類型有:單層單元(SLC)，這種的晶體管只能存儲(chǔ)一個(gè)比特但壽命很長(zhǎng)。多層單元(MLC)，這種的晶體管可以存儲(chǔ)2個(gè)比特，但是會(huì)導(dǎo)致增加延遲時(shí)間和相對(duì)于SLC減少壽命。三層單元(TLC)，這種的晶體管可以保存3個(gè)比特，但是會(huì)有更高的延遲時(shí)間和更短的壽命ο
[0005]由以上可以看出，Nand flash內(nèi)存是flash內(nèi)存的一種，隨著其存儲(chǔ)密度的提升，Nand flash除了壽命會(huì)變短、延遲時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)外，Nand flash的數(shù)據(jù)出錯(cuò)的概率也隨之增加。為了對(duì)flash中數(shù)據(jù)糾錯(cuò)，就需要對(duì)寫入flash中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼保護(hù)，在TLC中往往采用糾錯(cuò)能力較強(qiáng)的LDPC糾錯(cuò)算法。LDPC糾錯(cuò)算法在進(jìn)行糾錯(cuò)的過(guò)程中會(huì)用到軟信息，傳統(tǒng)軟信息讀取方法使用統(tǒng)一的LLR表格，在flash單元的統(tǒng)計(jì)分布模型變化時(shí)，不能最佳匹配當(dāng)前的模型，由此得到的軟信息的準(zhǔn)確度會(huì)有一定程度的下降，隨之也會(huì)影響最終糾錯(cuò)算法的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題而提供一種信息處理方法及固態(tài)存儲(chǔ)器，能夠隨著flash單元的自身的狀態(tài)信息的變化，而得到最佳的軟信息，從而提升固態(tài)存儲(chǔ)器的糾錯(cuò)能力。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種信息處理方法，所述方法包括:
[0009]獲取固態(tài)存儲(chǔ)器SSD上待糾錯(cuò)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)；
[0010]獲取SSD的狀態(tài)信息，所述SSD的狀態(tài)信息為與數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率的參數(shù)；
[0011]利用所述SSD的狀態(tài)信息從關(guān)聯(lián)信息簇中獲取對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)信息，所述關(guān)聯(lián)信息簇為基于至少兩個(gè)不同的SSD的狀態(tài)信息而得到的關(guān)聯(lián)信息的集合；
[0012]根據(jù)所述元數(shù)據(jù)查詢所述關(guān)聯(lián)信息，得到所述待糾錯(cuò)數(shù)據(jù)的軟信息。
[0013]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述關(guān)聯(lián)信息簇采用以下方式得到:在所述SD的狀態(tài)信息的取值范圍內(nèi)以所述SSD的狀態(tài)信息為變量，建立至少兩個(gè)不同的表作為所述關(guān)聯(lián)信息簇。
[0014]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述SSD的狀態(tài)信息至少包括以下信息之一:SSD的工藝等級(jí)、SSD的磨損次數(shù)和SSD的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。
[0015]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述方法還包括:
[0016]為所述SSD設(shè)置不同的參考對(duì)象；
[0017]對(duì)所述SSD的參考對(duì)象進(jìn)行采樣，得到所述參考對(duì)象的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率；
[0018]對(duì)所述SSD進(jìn)行采樣，得到所述SSD的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率；
[0019]將所述參考對(duì)象的錯(cuò)誤率和所述SSD的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率進(jìn)行比較，得到所述SSD的工藝等級(jí)。
[0020]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述方法還包括:
[0021]根據(jù)所述SSD的磨損次數(shù)、所述SSD的工藝等級(jí)和所述SSD的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率，確定所述SSD的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。
[0022]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述方法還包括:
[0023]獲取SSD的生命周期；
[0024]根據(jù)SSD的生命周期獲取SSD的磨損次數(shù)的取值范圍和SSD的數(shù)據(jù)保持時(shí)間的取值范圍。
[0025]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種固態(tài)存儲(chǔ)器，所述固態(tài)存儲(chǔ)器SSD包括:
[0026]存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)待糾錯(cuò)數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)以及關(guān)聯(lián)信息；
[0027]控制器，用于從所述存儲(chǔ)器上獲取待糾錯(cuò)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)；獲取SSD的狀態(tài)信息，所述SSD的狀態(tài)信息為與數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率的參數(shù)；利用所述SSD的狀態(tài)信息從關(guān)聯(lián)信息簇中獲取對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)信息，所述關(guān)聯(lián)信息簇為基于至少兩個(gè)不同的SSD的狀態(tài)信息而得到的關(guān)聯(lián)信息的集合；根據(jù)所述元數(shù)據(jù)查詢所述關(guān)聯(lián)信息，得到所述待糾錯(cuò)數(shù)據(jù)的軟信息。
[0028]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述關(guān)聯(lián)信息簇采用以下方式得到:在所述SD的狀態(tài)信息的取值范圍內(nèi)以所述SSD的狀態(tài)信息為變量，建立至少兩個(gè)不同的表作為所述關(guān)聯(lián)信息簇。
[0029]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述SSD的狀態(tài)信息至少包括以下信息之一:SSD的工藝等級(jí)、SSD的磨損次數(shù)和SSD的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。
[0030]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述控制器，還用于為所述SSD設(shè)置不同的參考對(duì)象；對(duì)所述SSD的參考對(duì)象進(jìn)行采樣，得到所述參考對(duì)象的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率；對(duì)所述SSD進(jìn)行采樣，得到所述SSD的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率；將所述參考對(duì)象的錯(cuò)誤率和所述SSD的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率進(jìn)行比較，得到所述SSD的工藝等級(jí)。
[0031]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述控制器，還用于根據(jù)所述SSD的磨損次數(shù)、所述SSD的工藝等級(jí)和所述SSD的數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率，確定所述SSD的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。
[0032]在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，所述控制器，還用于獲取SSD的生命周期；根據(jù)SSD的生命周期獲取SSD的磨損次數(shù)的取值范圍和SSD的數(shù)據(jù)保持時(shí)間的取值范圍。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信息處理方法及固態(tài)存儲(chǔ)器，其中，獲取固態(tài)存儲(chǔ)器(SSD)上待糾錯(cuò)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)；獲取SSD的狀態(tài)信息，所述SSD的狀態(tài)信息為與數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤率的參數(shù)；利用所述SSD的狀態(tài)信息從關(guān)聯(lián)信息簇中獲取對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)信息，所述關(guān)聯(lián)信息簇為基于至少兩個(gè)不同的SSD的狀態(tài)信息而得到的關(guān)聯(lián)信息的集合；根據(jù)所述元數(shù)據(jù)查詢所述關(guān)聯(lián)信息，得到所述待糾錯(cuò)數(shù)據(jù)的軟信息；如此，能夠隨著flash單元的自身的狀態(tài)信息的變化，而得到最佳的軟信息，從而提升固態(tài)存儲(chǔ)器的糾錯(cuò)能力。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一信息處理方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；
[0035]圖2-1為本發(fā)明實(shí)施例二信息處理方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；
[0036]圖2-2為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行建模過(guò)程以及建模后使用關(guān)聯(lián)信息的過(guò)程示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明實(shí)施例三固態(tài)存儲(chǔ)器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面簡(jiǎn)要的介紹一下LDPC糾錯(cuò)算法，LDPC糾錯(cuò)算法是利用LDPC(低密度奇偶校驗(yàn))碼進(jìn)行糾錯(cuò)的一種算法，其中LDPC碼又稱為糾錯(cuò)碼，用于檢測(cè)數(shù)據(jù)從某個(gè)點(diǎn)傳輸?shù)搅韨€(gè)點(diǎn)之間是否出現(xiàn)錯(cuò)誤。LDPC糾錯(cuò)算法包括兩個(gè)階段，第一個(gè)階段稱為L(zhǎng)DPC硬數(shù)據(jù)(硬信息)解碼階段，第二個(gè)階段稱為L(zhǎng)DPC軟數(shù)據(jù)(軟信息)解碼階段，當(dāng)LDPC硬數(shù)據(jù)解碼階段失敗后，那么LDPC糾錯(cuò)就會(huì)進(jìn)入LDPC軟數(shù)據(jù)解碼階段。
[0039]下面先來(lái)介紹一下LDPC硬數(shù)據(jù)解碼階段，因?yàn)榧m錯(cuò)碼包含校正數(shù)據(jù)，所以當(dāng)接收端檢測(cè)到發(fā)送端傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的時(shí)，接收端可以有足夠的信息去修復(fù)這些錯(cuò)誤，而不用通知發(fā)送端重新發(fā)送數(shù)據(jù)。閃存隨著P/E (編程/擦除次數(shù))的提高錯(cuò)誤率會(huì)越來(lái)越大，當(dāng)錯(cuò)誤率超過(guò)主控糾錯(cuò)能力的極限后就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。當(dāng)前采用TLC的SSD產(chǎn)品，假設(shè)從目前的BCH碼改成LDPC碼后，P/E從1000提高到1500，這樣一來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)耐久度50%的提高，相對(duì)的由于糾錯(cuò)能力更強(qiáng)，掉電后數(shù)據(jù)保存期也延長(zhǎng)了。
[0040]SSD采用LDPC碼后的時(shí)間延遲主要有如下3個(gè)地方產(chǎn)生:1)LDPC編碼過(guò)程；2)通過(guò)LDPC解碼首次就讀出閃存上數(shù)據(jù)的過(guò)程；3)通過(guò)LDPC解碼多次后讀出閃存上數(shù)據(jù)的過(guò)程。一般支持LDPC碼的主控都會(huì)含有硬件加速模塊，外加高效利用回寫緩存即可有效的把上面第1)點(diǎn)的延遲給隱藏起來(lái)。其實(shí)延遲的問(wèn)題主要是來(lái)自第2)點(diǎn)和第3)點(diǎn)。采用LDPC碼后SSD中隨機(jī)讀取延遲主要由3個(gè)因素組成:閃存?zhèn)鬏敃r(shí)間(t_tr