闪存芯片的性能测试方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及存储器技术领域，尤其涉及一种闪存芯片的性能测试方法、装置设备及计算机存储介质。

背景技术：

Nand Flash因为大容量与改写速度快而越来越受到存储行业的青睐。市场常用的存储设备如U盘，SSD等设备内部结构都是由Nand Flash闪存颗粒和控制器组成。控制器中的固件在开发过程中要密切联系所用的闪存颗粒。

在开发基于闪存颗粒的芯片时，首先的流程通常都是测试闪存颗粒的一些基本功能与特性，从而在固件开发工程中做出一些针对性的措施。对Nand Flash的研究需要了解各个参数的影响，同时要了解它们的综合影响。一般地，技术人员都会对Nand Flash闪存颗粒的主要特性参数进行测试，但目前没有一个统一的测试方法和标准流程。

技术实现要素：

本发明提供了一种闪存芯片的性能测试方法、装置及计算机存储介质，以解决没有统一的闪存性能测试流程的问题，能够便捷地实现闪存性能的测试。

第一方面，本发明实施例提供了一种闪存芯片的性能测试方法，该方法包括：

基于预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；

当检测到所述编程/擦除测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行读干扰测试；

当检测到所述读干扰测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行数据保留测试。

进一步的，所述基于预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，包括：

获取闪存芯片的各存储翼中编号相同的存储块作为一组目标存储块集合；

获取至少两组编号互不连续的目标存储块集合作为性能测试样本。

进一步的，所述根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行编程/擦除测试，包括：

根据预先设置的各组所述目标存储块集合的目标编程/擦除次数，确定各组目标编程/擦除次数之间的对应关系；所述各目标编程/擦除次数不同；

根据所述对应关系确定各所述存储块的擦除顺序，依照所述擦除顺序对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；

其中，不同所述存储块中每次编程/擦除中写入的数据不同，且同一所述存储块在每次编程/擦除时写入的数据不同。

进一步的，所述根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行读干扰测试，包括：

读取所述性能测试样本中各所述存储块中的数据；

当检测到所述性能测试样本中各所述存储块中的数据均完成一次读操作时，则确认所述闪存芯片完成一次读循环；

如果检测到当前读循环的次数达到预设的读循环阈值，则获取读取错误的比特位数的数目，并进行记录；

返回执行读取所述性能测试样本中各所述存储块中的数据的操作，直至当前读循环次数达到预设的最高读循环次数。

进一步的，所述根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行数据保留测试包括：

将所述性能测试样本放置于达到预设温度的环境中，记录所述闪存芯片中数据保留的时间。

第二方面，本发明实施例还提供了一种闪存芯片的性能测试装置，该装置包括：

编程/擦除测试模块，用于基于预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；

读干扰测试模块，用于当检测到所述编程/擦除测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行读干扰测试；

数据保留测试模块，用于当检测到所述读干扰测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行数据保留测试。

进一步的，所述编程/擦除测试模块还用于：

获取闪存芯片的各存储翼中编号相同的存储块作为一组目标存储块集合；

获取至少两组编号互不连续的目标存储块集合作为性能测试样本。

进一步的，所述编程/擦除测试模块还用于：

根据预先设置的各组所述目标存储块集合的目标编程/擦除次数，确定各组目标编程/擦除次数之间的对应关系；所述各目标编程/擦除次数不同；

根据所述对应关系确定各所述存储块的擦除顺序，依照所述擦除顺序对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；

其中，不同所述存储块中每次编程/擦除中写入的数据不同，且同一所述存储块在每次编程/擦除时写入的数据不同。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例任意所述的闪存芯片的性能测试方法。

第四方面，本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例任意所述的闪存芯片的性能测试方法。

本发明实施例的技术方案，根据预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，对测试样本闪存芯片进行编程/擦除测试，当编程/擦除测试完成时，对测试样本闪存芯片进行读干扰测试，当检测到读干扰测试完成时，对测试样本闪存芯片进行数据保留测试，解决现有技术中没有统一的闪存芯片性能测试流程的问题以及无法判断芯片综合性能的技术问题，实现了能够便捷的对闪存芯片的性能进行测试，可以综合判断芯片的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一所提供的一种闪存芯片的性能测试方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二所提供的一种闪存芯片的性能测试装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三所提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一所提供的一种闪存芯片的性能测试方法的流程示意图，本实施例可适用于闪存芯片的性能测试，该方法可以由闪存芯片的性能装置来执行，该系统可以通过软件和/或硬件的形式实现。

如图1所示，本实施例的方法具体可包括：

S110、基于预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；

其中，所述基于预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，包括：获取闪存芯片的各存储翼中编号相同的存储块作为一组目标存储块集合；获取至少两组编号互不连续的目标存储块集合作为性能测试样本。

需要说明的是，我们所看到的芯片是一个已经封装好的芯片，一个芯片内包括至少两个die，die中至少包括两个存储翼plane，存储翼plane中至少包括两个block。为了使测试出的数据结果更具备代表性，可选是闪存芯片的性能测试样本选取时做到分布均匀，因此本发明实施例中的预设的选取规则为：先获取闪存芯片的各个die，再从各个die中的存储翼plane中选取编号相同的存储块block作为目标存储块集合；为了进一步获取测试样品块，还需要从目标存储块的集合中获取至少两组的存储块编号互不相同的块作为测试样本，由此可以将样品分为多组。

表1

示例性的，闪存芯片的性能测试样本的选取可参见表1，表1中的斜线块代表按照预设规则选取的闪存芯片性能测试的样本，通过表1也可以看到每个闪存芯片中的至少一个die，每个die中至少一个plane，每个plane中的编号block0、block3…被选择作为闪存芯片性能测试样本。本发明实施例的样本选择方式能够保证选取的块比较均匀的分布在闪存芯片的内部，使最终的测试结果更具备代表性。

可选地，所述根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行编程/擦除测试，包括：根据预先设置的各组所述目标存储块集合的目标编程/擦除次数，确定各组目标编程/擦除次数之间的对应关系；所述各目标编程/擦除次数不同；根据所述对应关系确定各所述存储块的擦除顺序，依照所述擦除顺序对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；其中，不同所述存储块中每次编程/擦除中写入的数据不同，且同一所述存储块在每次编程/擦除时写入的数据不同。

在进行编程/擦除测试之前，将上述获取的闪存芯片性能测试样本进行分组，每个组有10个块。示例性的，将闪存芯片性能测试样本分为六组；相应的在进行测试之前要设置这六组测试样本所编程/擦除次数；为了能够给得到不同编程/擦除次数的条件下，各组闪存芯片样本的性能，将这六组样本编程/擦除次数分别设置不同的值，示例性的第一组500次、第二组1000次…第六组3000次，其中第一组的500次代表组内的每一个存储块分别被编程/擦除500次，第二组的1000次为组内的每一个存储块分别被编程/擦除1000次，以此类第六组的内每个存储块编程/擦除的次数为3000次。

表2

具体每组内存储块的编程/擦除次数可参见表2，通过表2可知每组闪存测试样本的编程/擦除次数之间是呈倍数递增的，可知每组之间编程/擦除的对应关系为第一组完成一次编程/擦除、第二组就要完成两次编程/擦除…第六组完成六次编程/擦除。为了避免因完成时间不同而对性能测试样本的测试结果产生影响，即，导致存储块的性能受到影响，需要保证每组的测试尽可能的同时完成。

需要说明的是，通过上述可知根据预设的选取规则选取了闪存芯片的性能测试样本，就需要对所选取的闪存芯片中的性能测试样本进行编程/擦除测试。可选是，根据上述每组之间的编程/擦除的对应关系可以确定一个擦除顺序，示例性的擦除的顺序为第一组的第一块编程/擦除一次后、第二组的第一块编程/擦除两次、第三组的第一块编程/擦除三次，以此类推，直至最有一组对性能测试样本中的各存储块进行编程/擦除测试，直至第一组的各存储块均完成编程/擦除500次、第二组的各存储块均完成编程/擦除1000次…第六组的各存储块均完成编程/擦除3000次，最终保证这六组的编程/擦除测试基本同时完成。

当第一组的各存储块均编程/擦除一次后、第二组的各存储块均编程/擦除两次、第三组的各存储块均编程/擦除三次，以此类推，直至最后一组的各存储块完成相应的编程/擦除次数时，将此的编程/擦除的过程作为一次编程循环。根据所述编程循环对性能测试样本中的各存储块进行编程/擦除测试，直至所有分组的编程/擦除测试完成预设的编程/擦除次数。

在此基础上，在进行编程/擦除测试的过程中，可以向存储块中写入的数据是随机的，这样设置的好处在于闪存芯片中所有的存储块都处于不同的阈值电压范围。为了最大程度模拟用户在实际使用时的情形，同一个存储块中在不同编程循环的中写入的数据互不相同。进一步的，存储块中包括多个页，同一个存储块中各个页中写入的数据也互不相同。

S120、当检测到所述编程/擦除测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行读干扰测试；

其中，所述根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行读干扰测试，包括：读取所述性能测试样本中各所述存储块中的数据；当检测到所述性能测试样本中各所述存储块中的数据均完成一次读操作时，则确认所述闪存芯片完成一次读循环；如果检测到当前读循环的次数达到预设的读循环阈值，则获取读取错误的比特位数的数目，并进行记录；返回执行读取所述性能测试样本中各所述存储块中的数据的操作，直至当前读循环次数达到预设的最高读循环次数。

需要说明的是，读干扰也是评估闪存芯片性能的主要参数，当检测到编程/擦除测试完成时，再对测试样品进行读干扰测试，具体的是：提前设置完成一次读循环的阈值，示例性的如1000次。循环读取所述性能测试样本中各存储块中的数据，当检测到循环次数达到1000次时，获取并记录在此次循环读取的过程中读取错误的比特位数值，当比特位数值低于预设的读取错误值时，说明闪存芯片的性能较佳。循环读取直至当前读循环次数达到预设的最高读循环次数，停止读取，示例性的，最高读循环次数为15000次。

S130、当检测到所述读干扰测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行数据保留测试。

具体地，所述根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行数据保留测试可包括：将所述性能测试样本放置于达到预设温度的环境中，记录所述闪存芯片中数据保留的时间。

数据保留测试主要是为了验证用户在使用的过程中，数据在闪存芯片中的完整性。但是由于研发周期的限制，在实际测试时是不可能在实际的环境下测试，通常是将性能测试的样本放在一个预设的高温环境中，来测试数据保留的时间。如果性能测试样本可以放置在预设温度为125℃的环境下15小时，那就相当于该产品可以在60℃的环境下使用一年的时间。示例性的，其中预设的温度可以根据产品的实际需求进行更改来测试产品的数据保留时间。按照上述的执行方式对数据保留测试结果最接近实际使用情况。

本发明实施例根据预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，对测试样本闪存芯片进行编程/擦除测试，当编程/擦除测试完成时，对测试样本闪存芯片进行读干扰测试，当检测到读干扰测试完成时，对测试样本闪存芯片进行数据保留测试，解决现有技术中没有统一的闪存芯片性能测试流程的问题以及无法判断芯片综合性能的技术问题，实现了能够便捷的对闪存芯片的性能进行测试，数据保留测试得到的结果最接近实际使用的情况，进而可以综合判断芯片性能的技术效果。

实施例二

图2是本发明实施例二所提供的一种闪存芯片的性能测试装置的结构示意图，该装置包括：编程/擦除测试模块210、读干扰测试模块220以及数据保留测试模块220。

其中，编程/擦除测试模块210，用于基于预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；读干扰测试模块220，用于当检测到所述编程/擦除测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行读干扰测试；数据保留测试模块220，用于当检测到所述读干扰测试完成时，根据所述性能测试样本对所述闪存芯片进行数据保留测试。

本发明实施例根据预设的选取规则选取闪存芯片的性能测试样本，对测试样本闪存芯片进行编程/擦除测试，当编程/擦除测试完成时，对测试样本闪存芯片进行读干扰测试，当检测到读干扰测试完成时，对测试样本闪存芯片进行数据保留测试，解决现有技术中没有统一的闪存芯片性能测试流程的问题以及无法判断芯片综合性能的技术问题，实现了能够便捷的对闪存芯片的性能进行测试，可以综合判断芯片性能的技术效果。

在上述技术方案的基础上，所述装置中的编程/擦除测试模块210还可用于获取闪存芯片的各存储翼中编号相同的存储块作为一组目标存储块集合；获取至少两组编号互不连续的目标存储块集合作为性能测试样本。

在上述各技术方案的基础上，所述装置中的编程/擦除测试模块210还可用于根据预先设置的各组所述目标存储块集合的目标编程/擦除次数，确定各组目标编程/擦除次数之间的对应关系；所述各目标编程/擦除次数不同；根据所述对应关系确定各所述存储块的擦除顺序，依照所述擦除顺序对所述闪存芯片进行编程/擦除测试；其中，不同所述存储块中每次编程/擦除中写入的数据不同，且同一所述存储块在每次编程/擦除时写入的数据不同。

在上述各技术方案的基础上，所述装置中的读干扰测试模块220还用于读取所述性能测试样本中各所述存储块中的数据；当检测到所述性能测试样本中各所述存储块中的数据均完成一次读操作时，则确认所述闪存芯片完成一次读循环；如果检测到当前读循环的次数达到预设的读循环阈值，则获取读取错误的比特位数的数目，并进行记录；返回执行读取所述性能测试样本中各所述存储块中的数据的操作，直至当前读循环次数达到预设的最高读循环次数。

在上述各技术方案的基础上，所述装置中的数据保留测试模块230还用于将所述性能测试样本放置于达到预设温度的环境中，记录所述闪存芯片中数据保留的时间。

上述装置可执行本发明实施例任意实施例所提供的闪存芯片的性能测试方法，具备执行闪存芯片的性能测试方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备30的框图。图3显示的设备30仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，设备30以通用计算设备的形式表现。设备30的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元301，系统存储器302，连接不同系统组件(包括系统存储器302和处理单元301)的总线303。

总线303表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

设备30典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备30访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器302可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)304和/或高速缓存存储器305。设备30可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统306可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线303相连。存储器302可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块307的程序/实用工具308，可以存储在例如存储器302中，这样的程序模块307包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块307通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备30也可以与一个或多个外部设备309(例如键盘、指向设备、显示器310等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备30交互的设备通信，和/或与使得该设备30能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口311进行。并且，设备30还可以通过网络适配器312与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器312通过总线303与设备30的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合设备30使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元301通过运行存储在系统存储器302中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的闪存芯片的性能测试方法。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行闪存芯片的性能测试方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。