具有贮存盘寿命估计机制的电子系统及其操作的方法_3

文档序号:9816371阅读:来源:国知局
E)被定义为擦除块可以耐受的编程/ 擦除周期的估计的数量。总擦除块(total erase blocks)被定义为存盘中的擦除块的总 数量。
[0065]此外,已经发现的是,可以使用等式(2)基于生长的瑕疵的数量来计算盘年龄 (drive age)作为估计,该等式(2)在这里被称为生长的瑕疵等式:
[0067]瑕疵缩放因子(defect scale factor)被定义为给予生长的瑕疵估计或生长的瑕 疵年龄标准的相对权重。生长的瑕疵的数量(number of grown defects)被定义为在计算 的当前时间时在盘上已经出现的生长的瑕疵的数量。
[0068] 生长的瑕疵的最大允许的数量(maximum allowed number of grown defects)是 在其寿命期期间在贮存盘上允许的生长的瑕疵的最大数量。生长的瑕疵的最大允许的数量 可以是预定的值。
[0069]已经发现的是,盘年龄共同地基于闪速存储器损耗的方式,包括编程/擦除周期和 生长的瑕疵。以此方式,每个盘基于此时哪个年龄标准更占主导而具有当前年龄。
[0070] 现在参考图4,其中示出了指示生长的瑕疵的数量作为贮存盘年龄的函数的图表。 已经发现的是,瑕疵率一一其被定义为每单位时间的新的或生长的瑕疵的数量一一作为贮 存盘使用的函数而增加(假设随时间相对恒定地使用盘)。
[0071] 例如,瑕疵率可以被用于基于在任何给定时间时的瑕疵率提供盘年龄的另一估 计。由图4中看到的图表示出作为盘年龄的函数的该贮存盘表现。
[0072] 在附图中,曲线A示出了其中瑕疵的数量随年龄增加的贮存盘。更重要地,曲线A的 斜率 如由虚线指不的 指不瑕疵率。可以看到的是,这随时间增加。
[0073]曲线B是更加快速老化的另一贮存盘的表示。在两条曲线偏离的地方一一其是轴 心点,曲线B的斜率比曲线A更陡。这示出了曲线B的瑕疵率比曲线A更高。瑕疵率中的该升高 可以被用于指示盘B具有比盘A更高的盘年龄。
[0074]已经发现的是,盘年龄可以被用于监控单个盘的健康,并且被用于比较多个盘的 盘寿命。例如,可以确定贮存盘和另一贮存盘的盘年龄以用于相互比较每个盘的寿命跨度 (life span)。盘年龄在比较盘寿命或多个盘的年龄以及指示单个盘的当前的健康中提供 统一的和一致的度量。盘年龄提供盘交换(drive swapping)和盘年龄分级(leveling)配置 应用以保持贮存装置的盘寿命。
[0075]现在参考图5,其中示出了指示盘年龄作为瑕疵率的函数的图表。该图表示出了已 经发现的是,瑕疵率随着贮存盘的寿命而升高,并且瑕疵率可以被用于估计盘年龄。
[0076]例如,已经发现的是,盘年龄(drive age)可以使用等式(3)估计,该等式(3)在这 里被成为瑕疵率(defect rate)等式:
[0078] 瑕疵率缩放因子(defect rate scale factor)被定义为给予瑕疵率盘年龄估计 的相对权重或瑕疵率年龄标准中的改变。例如,瑕疵率缩放因子可以是100,并且可以被缩 放到特定的百分比。瑕疵率缩放因子、以及其它年龄标准的其它缩放因子可以被设置到更 高或者更低的值,以使缩放因子对盘年龄或年龄估计具有更高的影响。测量的瑕疵率 (Measured defect rate)被定义为每单位时间的新的(生长的)瑕疵的数量。
[0079] 最大的寿命终止瑕疵率(Max end of lift defect rate)被定义为存盘可以达 到并且仍满足预定的性能要求的最大瑕疵率。例如,盘的寿命终止性能可以被指定为每天 贮存盘的擦除块的百分之一。
[0080] 此外,已经发现的是,可以使用等式(4)确定基于读取重试率或重试率标准对作为 估计的盘年龄(drive age)的计算,该等式(4)在这里被称为重试率(RetryRate)等式:
[0082]读取重试被定义为由于当第一次读取数据时遇到的问题而再次从存储器读取数 据字节。
[0083] 测量的重试率(Measured Retry Rate)(每读取操作的重试)被定义为由于超过提 交的每读取操作的误差校正码(ECC)限度的读取损坏的数量。
[0084] 重试率缩放因子(retry rate scale factor)被定义为给予重试率盘年龄估计或 重试率年龄标准的相对权重。例如,重试率缩放因子可以是100,并且可以被缩放到特定更 高或者更低的百分比以使重试率对盘年龄具有更高或者更低的影响。
[0085] 最大的寿命终止重试率(Max end of life retry rate)被定义为存盘可以达 到并且仍满足性能要求的最大重试率。例如,贮存盘的寿命终止性能(end-of-1 if e performance)可以被明确为在寿命开始性能(begin-〇f-life performance)规格的百分之 五之内。
[0086]此外,已经发现的是,取决于由重试引起的时间开销,可以计算盘可以在预定的规 格要求处操作的、并且在预定的规格要求之内的每读取操作的重试的最大数量。例如,在性 能被严重影响之前,一些贮存盘可以忍受每一千个读取操作至多一次重试。
[0087]已经发现的是,年龄标准的缩放因子一一包括PE缩放因子、瑕疵缩放因子、瑕疵率 缩放因子和重试率缩放因子一一可以被调节,以使缩放因子对盘年龄具有更高的影响。例 如,缩放因子可以被用于包括相比于贮存盘的实际损坏阶段的用于盘年龄的误差的余量 (margin)。还例如,盘年龄可以在贮存装置的实际损坏阶段之前通过使用缩放因子被估计 为100。由缩放因子提供的误差的余量确保贮存装置可以在盘的实际损坏之前继续可靠地 并且可预测地进行。
[0088]例如,PE缩放因子可以是100,并且瑕疵缩放因子可以是110。以此方式,盘年龄将 达到100而更多的生长的瑕疵仍被允许。提供该余量使得贮存盘在达到100的盘年龄之后仍 可以短时间使用,确保了贮存盘的可靠性,避免了数据的丢失,并且提供了盘的替换时间。 [0089 ]现在参考图6,其中示出了电子系统的贮存盘中的贮存块的示例图。示例包括贮存 盘中的页和擦除块,该贮存盘可以被封装在图1的存储器阵列中。
[0090] 页被定义为在擦除块中的可以从其读取或写入到其的数据字节的最小组。擦除块 是一组页,其包含可以一次被擦除的页的最小数量。
[0091] 现在参考图7,其中示出了电子系统的图2的存储器控制器的控制流程。存储器控 制器可以执行控制流程以用于基于贮存盘的各种年龄标准计算盘年龄。控制流程可以使用 伪代码,使得"盘年龄=盘年龄+Γ的表达意味着盘年龄的变量递增了 1。
[0092] 盘年龄是贮存盘的潜在的盘年龄标准的最大的值、诸如基于测量的总PE的盘年龄 或基于生长的瑕疵的数量的盘年龄。这些年龄标准的每一个具有其自己的缩放因子。缩放 因子可能允许特定标准在范围[0,100]之外,但是最终盘年龄被限制到[0,100]。
[0093] 已经发现的是,盘年龄可以是固有的整数,相比于以浮点表示或包含分数部分的 定点表示,具有在计算和贮存中的相应的好处。
[0094] 控制流程在"开始"处开始,并且继续到第一盘年龄加一步骤。第一盘年龄加一步 骤或函数在盘年龄计算处提供偏置。已经发现的是,通过在计算的开始处(其中盘年龄在计 算潜在的年龄标准之前递增1)提供偏置,并且然后在之后将其移除(其中盘年龄在计算潜 在的年龄标准之后递减1),简化了潜在的年龄标准的计算。
[0095] 例如,所期望的是,盘年龄保持在0处,直到使用了盘的寿命的1%,并且仅当此时 盘年龄增加到1。如果盘年龄不以整数计算实现,其应在计算的结尾具有下取整函数(floor function)以导致该表现。进行此的方式是将计算向上偏置并且然后在计算的结束时移除 该偏置。
[0096]此外,已经发现的是,由在计算的开始时偏置盘年龄一次,并且在所有计算的结束 时移除该偏置,避免了需要在每个单独计算上进行该操作的步骤。此外,偏置盘年龄涉及简 单地递增以及之后的递减1。但是,在年龄标准计算中需要的偏置比在该基础示例中的将更 加复杂。
[0097] 控制流程可以继续到等式一步骤或函数。存储器控制器可以执行或计算来自图3 的等式(1)以基于逐步损耗或累积的编程/擦除周期确定盘年龄。等式(1)可以被如下修改 以避免除法运算:
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