[发明专利]一种3D闪存的控制方法及控制系统

说明书

本发明适用于存储技术领域，提供一种3D闪存的控制方法及控制系统，该控制方法包括以下步骤：步骤A、在进行读/写操作时，按地址映射关系查找与读写数据的逻辑地址对应的物理地址，并根据物理地址查找物理块是否有空闲页可写入或是否有有效数据页可读出，如有则进行步骤B，否则进行步骤C；步骤B、侦测该空闲页或有效数据页所在的物理块的温度是否符合预置温度，如是，则进行数据的写入或读出，否则对物理块进行冷却等待；步骤C、在写操作时，则分配新的物理块进行数据的写入；在读操作时，则返回无数据提示信息。该3D闪存的控制方法通过读/写前对物理块的温度侦测，从而确保了进行操作的物理块不会因温度过高而产生不可纠正的数据错误。

技术领域

本发明属于存储技术领域，尤其涉及一种3D闪存的控制方法及控制系统。

背景技术

普通的存储芯片多为平面结构，数据只能前后左右移动，存储能力有限。3D内存芯片(Hybrid Memory Cube，HMC)，又名混合立方内存芯片，在存储芯片堆叠时使用了IBM的TSV(through-siliconvia，过孔硅)技术，相同面积的芯片将获得10倍于传统芯片的存储容量。与此同时，由于采用了某些内建机制，传输数据消耗的能量将减少70％，传输速度也将提升到标准DDR3芯片的15倍左右。

由于3D闪存的高存储容量，受到越来越多行业的青睐，但现有的3D闪存在管理技术中，上层操作系统会针对某一特定逻辑地址空间进行频繁数据读写操作。由于3D闪存管理技术的局限性，受到频繁读写的逻辑地址空间对应的某一物理区域的局部温度会不断升高，从而导致芯片稳定性下降，存储数据发生错误。

现有技术中出现此问题主要涉及到3D闪存管理技术中如下三个方面的技术细节：

1、空闲块分配策略：当前空闲块分配策略为线性分配策略，按照空闲块物理地址从小到大，顺次将物理地址空间中的空闲块分配出去。当到达最后一块物理块后，管理程序回到物理地址起始位置，重新扫描芯片，寻找空闲块。此策略导致频繁访问的数据集中堆放，从而使局部快速升温，热量无法及时散出，从而引起芯片不稳定，产生数据错误。

2、物理块回收和擦除策略：当前技术使用两个块，分别为基本块和替换块。基本块中log_page对应的块内页号为log_page％Pages_per_Block，其中，log_page为系统给出的逻辑页地址，Pages_per_Block为每个物理块中页的总数量，％表示取余数。当数据发生更新时，新数据顺序存储在替换块中。若替换块写满，则对两个物理块进行擦除回收。当更新操作较为频繁时，将会引起大量物理块擦除回收操作，提高芯片温度。

3、缺少对温度的监测机制：当对某一连续逻辑地址空间进行频繁读写操作时，将提升该逻辑区域对应物理区域的温度，导致芯片不稳定。目前技术并未针对这个问题给予解决的办法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种3D闪存的控制方法及控制系统，旨在解决现有技术中频繁操作导致芯片温度过高，芯片不稳定，发生数据错误的问题。

本发明是这样实现的，一种3D闪存的控制方法，包括以下步骤：

步骤A、在进行数据的读/写操作时，按地址映射关系查找与读写数据的逻辑地址对应的物理地址，并寻找所述物理地址对应的物理块是否有空闲页可供写入或是否有有效数据页可读出数据，如有则进行步骤B，否则进行步骤C；

步骤B、每次寻找到物理块中有空闲页或有效数据页时，侦测该空闲页或有效数据页所在的物理块的温度是否符合预置温度，如是，则进行数据的写入或读出，否则等待所述物理块冷却到所述预置温度以下后，再进行写入或读出数据；

步骤C、在进行写操作时，则分配新的物理块进行数据的写入；在进行读操作时，则返回无数据提示信息。

进一步地，所述地址映射关系按以下的步骤进行：

根据寻块算法，确定下一物理块的块号；