[发明专利]用于固态存储装置服务质量的可变读取扫描

说明书

一种用于动态地确定何时或多久对固态存储驱动器进行读取扫描操作的方法和设备。一个解决方案调整读取扫描间隔作为进行读取扫描操作的部分。首先，为非易失性存储器阵列的多个存储块中的一个确定位错误率。接着，确定所述存储块的交叉温度度量。响应于所述交叉温度度量满足交叉温度阈值而改变读取扫描间隔。接着，响应于所述位错误率满足重定位阈值而将所述存储块中的数据重定位到空闲存储块。

背景技术

固态存储驱动器(SSD)使用周期性数据完整性检查来确定是否对驱动器内处于劣化风险的位置处的数据进行数据清理操作或数据刷新操作。这一数据完整性检查在本文中称为读取扫描操作。这种风险位置可基于增加的编程/擦除(PE)循环数目、自写入数据以来的时间长度、交叉温度效应以及类似物而发展。

读取扫描、读取清理和/或数据刷新操作在存储装置带宽和时延方面是昂贵操作。实施读取扫描操作可能中断与SSD交互的主机、使用导致写入放大的额外PE循环，且花费时间来读取在存储装置上使用的所有逻辑擦除块(LEB)(也称为元块或超级块)。

在服务质量(QoS)至关重要的例如服务器应用的市场中实施SSD越来越需要SSD读取扫描操作与服务的质量和速度的智能平衡。因此，存在以比常规周期性方案更有效的方式实施SSD读取扫描操作的需要。

发明内容

本公开涉及一种用于对SSD动态地实施读取扫描操作的方法。首先，为非易失性存储器阵列的多个存储块中的一个确定位错误率。接着，确定存储块的交叉温度度量。可响应于交叉温度度量满足交叉温度阈值而改变读取扫描间隔。最后，响应于位错误率满足重定位阈值而将存储块中的数据重定位到空闲存储块。“读取扫描间隔”是指读取扫描操作的连续执行之间的时间段。

本公开还涉及一种设备，其包括读取扫描器、错误校正码解码器、健康管理器以及数据移动器。读取扫描器配置成从非易失性存储器阵列的多个存储块中的一个读取数据。非易失性存储器阵列包括多个存储器裸片。每一存储器裸片包含温度传感器。错误校正码解码器配置成确定由读取扫描器读取的数据的位错误率。健康管理器配置成基于由每一温度传感器报告的裸片温度来确定存储块跨越多个存储器裸片中的最热存储器裸片。数据移动器配置成响应于位错误率满足读取位错误率阈值而将数据从存储块移动到空闲存储块。读取扫描器配置成响应于确定存储块跨越最热存储器裸片而减小读取扫描操作的读取扫描间隔。

最后，本公开涉及一种设备，其包括多个存储块和存储控制器。存储控制器配置成确定多个存储块中的具有高于读取位错误率阈值的位错误率的存储块。存储控制器接着使用预定数目的不同读取电平迭代地尝试从存储块读取数据。响应于经由迭代读取成功地读取存储块的数据，存储控制器将存储块的一个或多个读取电平改变为用来成功地读取存储块的数据的预定数目的不同读取电平中的一个或多个。最后，存储控制器响应于改变一个或多个读取电平而增大多个存储块的读取扫描频率。

附图说明

为了容易地识别对任何特定元件或动作的论述，附图标记中的一个或多个最高有效数字是指首次介绍所述元件的图号。

图1是根据一个实施例的存储系统100的框图。

图2是一个实施例中的存储装置102的框图。

图3示出根据一个实施例的存储器阵列300。

图4是根据一个实施例的示例存储系统400的框图。

图5示出根据一个实施例的存储块配置500。

图6是根据一个实施例的示例存储系统600的框图。

图7示出与一个实施例相关的多级存储器单元700的配置参数。

图8示出根据一个实施例的多级存储器单元800的调整后的配置参数。

图9是根据一个实施例的示例存储系统900的框图。