[发明专利]一种通过重定向提高3D FG NAND闪存可靠性的方法

权利要求书

1.一种通过重定向提高3D FG NAND闪存可靠性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在FTL表中创建存储空间，其包括各闪存块中全部SLC页处以及闪存块按顺序编程时的前两层中的低页处的空闲页；

(2)从闪存控制器中获取请求，并判断该请求是读操作请求，还是擦除操作请求，还是写操作请求，如果是读操作请求，则转入步骤(3)，如果是擦除操作请求，则转入步骤(7)，如果是写操作请求，则转入步骤(8)；

(3)执行读操作请求，向上层文件系统返回该读操作请求对应的目标页的数据，计算该读操作请求对应的目标页对其所在闪存块中其余目标页产生的读干扰的总和RDP_tgt；其中目标页i对其所在闪存块中其余的某一个目标页j产生的读干扰是通过以下方式计算的：

其中α_i表示第i页的类型系数，β_j表示第j页的类型系数，γ_ij表示第i页和第j页的相对位置系数，PE表示该闪存块的编程擦除(P/E)周期，V_ij表示在读取第i页时第j页是否有效；

(4)判断步骤(3)中获得的读干扰的总和RDP_tgt是否大于干扰阈值RDP_th，若超过，则判定该目标页为读热点页，然后转入步骤(5)，否则转入步骤(9)；

(5)从步骤(1)中创建的存储空间中的每一个空闲页，根据与上述步骤(3)相同的公式计算该空闲页对该空闲页所在闪存块中的其余页产生的读干扰的总和，并将每个空闲页对应的总和按照从小到大的顺序进行排列，并从中选择出总和最小的空闲页Page_dst；

(6)将步骤(4)中判定的读热点页中的数据迁移到步骤(5)中选择的空闲页Page_dst，并将FTL中地址映射表中的读热点页设置为无效页，然后转入步骤(9)；

(7)遍历该擦除操作请求对应的闪存块中的每个页，并判断其是否为SLC页，或者是该闪存块按顺序编程时的前两层中的低页，如果是，则将该页放入步骤(1)中创建的存储空间中，然后转入步骤(9)，否则转入步骤(9)；

(8)根据写操作请求对应的目标页的页号判断该目标页是否已位于存储空间中，若是，则从存储空间中删除该目标页，然后转入步骤(9)，否则转入步骤(9)；

(9)判断是否还有来自于闪存控制器的请求，如果没有则过程结束，否则返回步骤(2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中判断某个页是否是SLC页，或者是该闪存块按顺序编程时的前两层中的低页，是通过读取该页的页号来判断，如果页号是处于闪存芯片的芯片手册中规定的SLC页范围中，则该页为SLC页，如果页号的范围处于闪存芯片的芯片手册中规定的闪存块按顺序编程时的前两层中的低页范围中，则该页是该闪存块按顺序编程时的前两层中的低页。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中，若在将页放入存储空间时，发现该存储空间中已经存储有该页，则不执行该放入存储空间的操作。

4.一种通过重定向提高3D FG NAND闪存可靠性的系统，其特征在于，包括：

第一模块，用于在FTL表中创建存储空间，其包括各闪存块中全部SLC页处以及闪存块按顺序编程时的前两层中的低页处的空闲页；

第二模块，用于从闪存控制器中获取请求，并判断该请求是读操作请求，还是擦除操作请求，还是写操作请求，如果是读操作请求，则转入第三模块，如果是擦除操作请求，则转入第七模块，如果是写操作请求，则转入第八模块；

第三模块，用于执行读操作请求，向上层文件系统返回该读操作请求对应的目标页的数据，计算该读操作请求对应的目标页对其所在闪存块中其余目标页产生的读干扰的总和RDP_tgt；其中目标页i对其所在闪存块中其余的某一个目标页j产生的读干扰是通过以下方式计算的：

其中α_i表示第i页的类型系数，β_j表示第j页的类型系数，γ_ij表示第i页和第j页的相对位置系数，PE表示该闪存块的编程擦除(P/E)周期，V_ij表示在读取第i页时第j页是否有效；

第四模块，用于判断第三模块中获得的读干扰的总和RDP_tgt是否大于干扰阈值RDP_th，若超过，则判定该目标页为读热点页，然后转入第五模块，否则转入第九模块；

第五模块，用于从第一模块中创建的存储空间中的每一个空闲页，根据与上述第三模块相同的公式计算该空闲页对该空闲页所在闪存块中的其余页产生的读干扰的总和，并将每个空闲页对应的总和按照从小到大的顺序进行排列，并从中选择出总和最小的空闲页Page_dst；

第六模块，用于将第四模块中判定的读热点页中的数据迁移到第五模块中选择的空闲页Page_dst，并将FTL中地址映射表中的读热点页设置为无效页，然后转入第九模块；

第七模块，用于遍历该擦除操作请求对应的闪存块中的每个页，并判断其是否为SLC页，或者是该闪存块按顺序编程时的前两层中的低页，如果是，则将该页放入第一模块中创建的存储空间中，然后转入第九模块，否则转入第九模块；

第八模块，用于根据写操作请求对应的目标页的页号判断该目标页是否已位于存储空间中，若是，则从存储空间中删除该目标页，然后转入第九模块，否则转入第九模块；

第九模块，用于判断是否还有来自于闪存控制器的请求，如果没有则过程结束，否则返回第二模块。