[发明专利]一种预防闪存数据读取错误的方法

说明书

本发明公开了预防闪存数据读取错误的方法，包括以下步骤：S20，对每个闪存块读操作次数进行计数；S21，对每个闪存块的擦除次数进行计数；S22，对每个闪存块写操作次数进行计数；S23，对每个闪存块数据保存时间进行计时；S24，建立读操作、写操作、擦除次数和数据保存时间与对实际阈值电压干扰的关联表；S25，根据关联表查找对应NAND闪存芯片的实际阈值电压；S26，通过NAND闪存芯片的设置功能调节阈值电压至查找到的实际阈值电压；S27，进行读操作。本发明将闪存芯片读错误由事后补救转变为提前预防，减少出错数目，且不影响读取效率。

技术领域

本发明属于数据存储领域，涉及一种预防闪存数据读取错误的方法。

背景技术

Flash读操作是对页(page)进行操作，擦除则是对块(block)进行操作。page是由多个晶体管相连而成的，晶体管本身存的数据有一个对应的阈值电压范围，对被读取的page，需要在其所在的控制极上加参考阈值电压，看是否导通来判断page中所存的数据是什么，此为读数据的过程。

NAND闪存存储设备中采用错误检测/错误纠正(Error Correcting Code，ECC)算法来纠正读操作引起的读出错误数据的情况。若读数据出错的数目过高，超过纠错算法的纠错能力，那么ECC纠错失败，导致数据出错影响后续操作。

数据保存时间(Data Retention)、读干扰(Read Disturb)、擦除次数(P/ECycle)、写干扰(Program Disturb)是导致闪存读取出错位增多的其中四个主要原因。

闪存存储的机理是通过量子隧道效应，电子跃迁到浮栅层并留存。读干扰会导致浮栅层进入额外电子。由于有额外的电子进入，会导致晶体管阈值电压右移。

现有技术中，采用重复读操作进行纠错，在数据保存时间、读干扰、擦除次数、写干扰四种主要出错原因影响下，当读page时出现读取出错位增多导致ECC不可纠正的情况时，通过尝试偏离正常阈值电压的方式找到最接近的阈值电压，试图正确读出数据。重复读操作是需要多次尝试的，最终找到最接近的阈值电压，效率较低且没有别的捷径，只能机械尝试，直到读出正确数据。参见图1为用重复读操作进行ECC纠错失败后的手动纠错流程示意图，包括以下步骤：

S10，用初始阈值电压读取数据；

S11，读操作、写操作、擦除次数和数据保存时间导致实际阈值电压变化

S12，仍然用初始阈值电压读取数据；

S13，读到错误数据，且错误数目达到ECC纠错上限，ECC纠错失败；

S14，多次尝试重复读，直到读出正确数据。

因为多次读取同一page，上述方法会在一定程度上使数据的读取速度变慢，效率低下；且重复读操作不能做到提前预防，只能是出错后用之进行补救，多次尝试从而得到正确阈值电压读出数据。

发明内容

为解决上述问题，本发明考虑到在数据保存时间、读干扰、擦除次数、写干扰四种原因会影响页面的实际阈值电压，产生实际阈值电压变化的情况。如果不做出其他应对措施，仍旧使用之前的阈值电压进行数据读取操作，就会出现误判，导致读出错误的数据，错误数目达到ECC纠错上限的话，ECC纠错失败，就要进行复杂的事后补救工作。

本发明要做到提前设置正确阈值电压，以此正确阈值电压读取数据，从而达到减少闪存读数据过程中出错位数的目的，减少ECC纠错失败的可能性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为预防闪存数据读取错误的方法，包括以下步骤：

S20，对每个闪存块读操作次数进行计数；

S21，对每个闪存块擦除次数进行计数；