[发明专利]一种动态量化固态硬盘数据可靠性的方法及固态硬盘

说明书

本发明公开了一种动态量化固态硬盘数据可靠性的方法及固态硬盘，其特征在于固体硬盘系统根据数据块的擦写次数和运行时间，动态调整可靠性判断阀值，具体为将擦写次数和运行时间划分为不同的区间，每个区间设置不同的可靠性判断阀值，当数据块的擦写次数和运行时间落入对应的区间时，动态将该数据块的可靠性判断阀值调整到该区间对应的可靠性判断阀值。通过固态硬盘数据可靠性判断阈值动态量化的方法，可避免在系统数据保持初始化的一段时间内出现大量数据搬移动作带来对系统性能的影响，实现将为了提高数据可靠性而触发的数据搬移分散到不同的时间阶段，在兼顾数据可靠性的同时，能有效保证其性能了。

技术领域

本发明涉及固态硬盘控制技术，特别涉及一种动态量化固态硬盘数据可靠性的方法及固态硬盘。

背景技术

出现CECC的程度CECCLevel为表征可靠性判断阈值的特征量，数据越可靠CECCLevel越低，对应的重读水平ReadRetryLevel也就越低，而可靠性判断阈值是通过重读水平ReadRetryLevel来表征的,即可靠性判断阈值实际上是某一级的ReadRetryLevel，所以可靠性与可靠性判断阈值呈负相关关系。

固件系统设计中需要对NandFlash端的数据作可靠性辨别，常见的将数据的可靠性分类为Pass，CECC和UECC。

数据状态的标记存在以下几种可能性：

1正常读取成功NormalReadSuccess，未触发重读ReadRetry，状态标记为Pass；

2正常读取失败NormalReadFail，触发重读ReadRetry，且在重读水平ReadRetryLevelCECCLevel时数据被正确读取，状态标记为Pass；

3正常读取失败NormalReadFail，触发ReadRetry，且在ReadRetry Level≥CECCLevel时数据被正确读取，状态标记为CECC；

4NormalReadFail，ReadRetryFail，状态标记为UECC；

其中数据的可靠性PassCECCUECC。固件设计中当出现CECC类型可靠性的数据时会触发搬移动作以增强该数据的可靠性，即将该数据重新写入Nand Flash，减少甚至消除NandFlash内部存储的产生的错误。UECC类型状态则表明该数据已经无法恢复。

但随着固态硬盘的使用，NandFlash的擦写次数PECycle增大以及数据保持时间Retention的增加会加剧NandFlash数据的不可靠。不可靠的结果就是NormalRead产生UECC，需要依赖ReadRetry功能恢复出数据，而不可靠的加剧则表现在数据被正确读取的ReadRetryLevel急剧增大。

在实际应用过程中，通常可靠性判断阈值(CECCLevel)采取静态的预设值或者简单化的变量值(譬如SLCBlock和TLCBlock采用不一样的CECCLevel)。现有技术背景中，对可靠性判断阈值的简单选取会导致两个弊端：

不依赖于PECycle、Retention因子的CECCLevel使得系统无法区分不同生命期阶段的固态硬盘数据可靠性的高低。实际上，随着PECycle增大、Retention时间增加，固态硬盘越接近生命末期，此时数据的可靠性在降低，数据无法恢复的风险在加大，所以安全的做法是越接近于生命末期的盘，其选取的CECCLevel值也应该逐渐降低，进而通过不断的数据搬移动作相对增强数据的可靠性。