一种优化NAND闪存高低温读写可靠性的方法与流程

本发明涉及数据读写领域，特别涉及一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法。

背景技术：

随着智能终端对存储容量需求不断的增大，传统的2dslcnand已经不能满足需求了，逐渐被3dtlcnand替代。但是3dtlcnand阈值电压(vth)分布比较密集，受到环境温度的影响，浮动门(floatinggate)存储的电子不稳定，在高低温环境下对存储设备进行编程，容易造成阈值电压偏移，在回到常温环境时，使用默认的读方式会出现大量数据bit翻转，nand控制器解码时间过长，影响读性能的同时，数据保持时间也会缩短，因此，在闪存转换层ftl中增加对高低温读写的判断，主动更新数据显得十分重要。

技术实现要素：

针对现有技术中并没有对异常温度环境下读写操作制定相应的策略问题，本发明提出一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法。

首先，本发明提出一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法，包括以下步骤：

a、向存储器写入数据前，先获取当前环境温度数据值，并将获取的所述当前的环境温度数据值与对应该当前的环境温度数据值的待写入的数据一同写入存储器；

b、在第一温度范围下，获取环境温度数据值，并当所述环境温度数据值在第二温度范围时，将对应于该环境温度数据值的数据移动至另一物理内存位置。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述闪存为3dtlcnand闪存。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述第一温度范围为大于90℃或小于0℃。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述第二温度范围为20℃至25℃。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述第二温度范围为15℃至30℃。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述第二温度范围为10℃至35℃。

进一步，在本发明提出的上述方法中，所述第二温度范围为5℃至40℃。

第二，本发明提出一种应用上述所述方法的nand闪存，其特征在于，包括温度传感器和闪存转换层ftl，所述温度传感器与所述闪存转换层ftl连接，并响应于所述闪存转换层ftl，发送当前温度数据值。

第三，本发明提出一种优化nand闪存高低温读写可靠性的装置，包括以下模块：

温度模块，用于向存储器写入数据前，先获取当前环境温度数据值，并将获取的所述当前的环境温度数据值与对应该当前的环境温度数据值的待写入的数据一同写入存储器；

迁移模块，用于在第一温度范围下，获取环境温度数据值，并当所述环境温度数据值在第二温度范围时，将对应于该环境温度数据值的数据移动至另一物理内存位置。

最后，本发明提出一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的方法的步骤。

本发明的有益成果是：在正常温度下主动对高低温写入的数据进行垃圾回收，从而降低数据出错的概率，延长数据的保持时间，增强数据的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。在所附的附图中，相同的附图标记表示相同的部件。

图1所示为不同温度下nand闪存的阈值电压示意图；

图2所示为根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的第一实施例的流程图；

图3所示为根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的第二实施例的流程图；

图4所示为应用根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的nand闪存的结构图；

图5所示为根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的装置的框架图。

具体实施方式

以下将结合实施实例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本申请中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本申请各组成部分的相互位置关系来说的。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本文及附图所描述的示例性实施例不应视为限制。在不脱离本文和权利要求的范围的情况下，可以进行各种机械的、组成的、结构的、电气的和操作性的变形，包括等同物。在某些情况下，未详细示出或描述公知的结构和技术，以免与本公开混淆。两幅或多幅图表中的相同的附图标记表示相同或类似的元件。此外，参考一个实施例所详细描述的元件及其相关特征，可以在任何可行的情况下包括在未具体示出或描述它们的其他实施例中。例如，如果参考一个实施例详细描述了某个元件，并且没有参考第二实施例描述该元件，则也可以主张包括该元件在第二实施例中。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本申请中可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。

在本发明的实施例中，方法步骤可以按另一个顺序执行。本发明并不限于所述的方法步骤确定的顺序。

参照图1所示的不同温度下nand闪存的阈值电压示意图；图中分别示出了在三个不同的温度下，0℃、30℃和90℃下，nand闪存的写的阈值电压，从图中可以看出，随着温度的不断升高，不同温度下，电子表现非常不稳定，编程后的阈值电压表现也不一样，阈值电压不断向右漂移，因而，阈值电压随着温度的变化而发生较大的变化，因而，若数据是在高低温下进行写入的，那么回到常温状态下，用默认的读电压读数据时，则可能出现较多的反转比特，或者出现数据的出错，这样会大大影响数据的可靠性。

在本发明中，高温特定所指的是超过90℃的温度，而低温特定所指的温度是低于0℃的温度，常温一般是的是20℃至25℃的范围，应当理解，此温度范围是实施本发明的优选温度范围，在不违反本发明的精神的前提下，可以适当地扩展到大多数情况下人体一般处于的温度范围，即5℃至40℃。

参照图2所示的根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的第一实施例的流程图，图中示出了一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的示例性实施例，在本发明的一个实施例中，向内存页写入数据前，先获取当前的温度数据值，并与待写入的数据一起存储在内存页中。一般情况下，写入的操作是由闪存转换层ftl发出指令，由物理层具体执行。

结合图3所示的根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的第二实施例的流程图，在本发明的一个实施例中，所提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法包括以下步骤：a、向存储器写入数据前，先获取当前环境温度数据值，并将获取的所述当前的环境温度数据值与对应该当前的环境温度数据值的待写入的数据一同写入存储器；b、在第一温度范围下，获取环境温度数据值，并当所述环境温度数据值在第二温度范围时，将对应于该环境温度数据值的数据移动至另一物理内存位置。

应当理解，在本发明的范围内，第一、第二的表达方式仅仅是出于区别两个不同的温度范围，并不是为了表达顺序，也不是为了表达大小，在不违反本发明的精神的前提下，第一温度范围与第二温度范围的表达方式可以互换，也可以改用其他的表达方式，这不会影响本发明的实质。

在本发明的一个实施例中，所述闪存为3dtlcnand闪存。应当理解，在不违反本发明的精神的前提下，本发明并不限制闪存的类型，本发明所提出的方法还可以应用到其他类型的闪存，或其他类型的存储器，例如emmc存储器，只要这些类型的存储器在不同的温度下所展现的写入阈值电压不同即可。

在本发明的一个实施例中，所述第一温度范围为大于90℃或小于0℃；应当理解，在不违反本发明的精神的前提下，第一温度的范围可以比上述温度范围大，例如大于100℃或小于-5℃，也可以比上述的温度范围小，例如大于85℃或小于5℃，只要这个温度范围偏离室温较大，并在该温度范围下，闪存的写入阈值电压出现较大的偏移即可，这并不会影响本发明的实质。

在本发明的一个实施例中，所述第二温度范围为20℃至25℃；如上文所述，这是一般理解下的“室温”的温度范围。应当理解，在不违反本发明的精神的前提下，所述第二温度的范围可以比上述温度范围大，例如19℃至26℃，也可以比上述的温度范围小，例如20℃至24℃或21℃至23℃，只要该温度范围是本领域一般技术人员能够接受的“室温”的定义的范围即可，这并不会影响本发明的实质。

在本发明的一个实施例中，所述第二温度范围为15℃至30℃；应当理解，在不违反本发明的精神的前提下，所述第二温度的范围可以比上述温度范围大，例如15℃至31℃，也可以比上述的温度范围小，例如15℃至29℃或16℃至30℃，这并不会影响本发明的实质。

在本发明的一个实施例中，所述第二温度范围为10℃至35℃；应当理解，在不违反本发明的精神的前提下，所述第二温度的范围可以比上述温度范围大，例如10℃至36℃，也可以比上述的温度范围小，例如11℃至35℃或10℃至34℃，这并不会影响本发明的实质。

在本发明的一个实施例中，所述第二温度范围为5℃至40℃；应当理解，在不违反本发明的精神的前提下，所述第二温度的范围可以比上述温度范围大，例如4℃至40℃，也可以比上述的温度范围小，例如6℃至40℃或5℃至39℃，这并不会影响本发明的实质，上述的温度范围涵盖了一般情况下，室内的温度的大部分的情况，第二温度范围具体的取值的范围的大小，这并不会影响本发明的实质。

参照图4所示的应用根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的nand闪存的结构图，图中示出了一种应用根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的方法的nand闪存的示例性实施例，包括温度传感器和闪存转换层ftl，所述温度传感器与所述闪存转换层ftl连接，并响应于所述闪存转换层ftl，发送当前温度数据值。

参照图5所示的根据本发明提出的一种优化nand闪存高低温读写可靠性的装置的框架图，包括以下模块：温度模块，用于向存储器写入数据前，先获取当前环境温度数据值，并将获取的所述当前的环境温度数据值与对应该当前的环境温度数据值的待写入的数据一同写入存储器；迁移模块，用于在第一温度范围下，获取环境温度数据值，并当所述环境温度数据值在第二温度范围时，将对应于该环境温度数据值的数据移动至另一物理内存位置。

最后，在本发明的一个实施例中，提出了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作-根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

进一步，该方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。

本文描述了本公开的实施例，包括发明人已知用于执行本发明的最佳模式。在阅读了上述描述后，这些所述实施例的变化对本领域的技术人员将变得明显。发明人希望技术人员视情况采用此类变型，并且发明人意图以不同于如本文具体描述的方式来实践本公开的实施例。因此，经适用的法律许可，本公开的范围包括在此所附的权利要求书中叙述的主题的所有修改和等效物。此外，本公开的范围涵盖其所有可能变型中的上述元素的任意组合，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

因此，应以说明性意义而不是限制性意义来理解本说明书和附图。然而，将明显的是：在不脱离如权利要求书中阐述的本申请的更宽广精神和范围的情况下，可以对本申请做出各种修改和改变。

其他变型在本申请的精神内。因此，尽管所公开的技术可容许各种修改和替代构造，但在附图中已示出并且在上文中详细描述所示的其某些实施例。然而，应当理解，并不意图将本申请局限于所公开的一种或多种具体形式；相反，其意图涵盖如所附权利要求书中所限定落在本申请的精神和范围内的所有修改、替代构造和等效物。