用于使用预测的经保留与读取干扰补偿的阈值电压偏移补偿值来执行对闪存存储器的读取的方法和装置与流程

背景技术：

1、固态驱动器(ssd)使用标准读取指令(例如，″读取″或″读取页面″指令)在限定存储器单元的位所需的每个阈值电压区域内以默认阈值电压执行对存储器单元的读取。单级单元(slc)闪存存储器设备在每个单元中存储单位信息，并且仅需要在单个阈值电压区域中读取(阈值电压区域是在1的电压分布的中心和0的电压分布的中心之间延伸的区域)以识别位的值(无论该单元是否存储1还是0)。多级单元(mlc)闪存存储器设备在每个单元中存储两位信息，三级单元(tlc)闪存存储器设备在每个单元中存储三位信息，四级单元(qlc)闪存存储器设备在每个单元中存储四位信息，并且五级单元(plc)闪存存储器设备在每个单元中存储五位信息。

2、一些ssd使用阈值电压偏移读取来读取闪存存储器设备，以获得客户端和企业ssd所需的低水平的不可校正比特误码率(uber)。通过向要读取的闪存存储器设备发送阈值电压偏移读取指令来执行阈值电压偏移读取。一个或多个阈值-电压-偏移补偿(tvso)值与阈值电压偏移读取指令一同发送。tvso值指示用于执行读取的阈值电压与由闪存存储器设备的制造商指定的对应默认阈值电压的补偿的量。mlc、tlc、qlc和plc闪存存储器设备的阈值电压偏移读取指令需要将多个tvso值发送到闪存存储器设备以便执行每个读取。

3、使用阈值电压偏移读取指令来读取闪存存储器设备的系统通常需要闪存存储器设备的后台读取以识别在执行读取时使用的正确tvso值。后台读取需要大量带宽，从而减少可用于执行主机请求的操作的带宽量。

4、对于使用阈值电压偏移读取指令来读取闪存存储器设备的系统，需要一种方法和装置，该方法和装置将允许识别要在不需要用于识别tvso值的后台读取的闪存存储器设备的读取中使用的tvso值，并且将允许在ssd的寿命期间将uber维持在可接受水平内。

技术实现思路

1、一种用于识别要用于读取闪存存储器的tvso值的方法包括：存储用于多个保留与读取干扰(rrd)补偿回归神经网络(rnn)的配置文件；识别闪存存储器的当前编程和擦除(pe)周期数量；识别与所识别的闪存存储器的当前pe周期数量相对应的tvso值，并识别闪存存储器的当前保留时间和当前读取干扰数量。rrd补偿rnn的与闪存存储器的当前pe周期数量、当前保留时间和当前读取干扰数量相对应的配置文件被选择并且被加载到神经网络引擎中以形成神经网络引擎中的rnn核心。执行rnn核心的神经网络操作以预测经rrd补偿的tvso值。神经网络操作的输入包括与闪存存储器的当前pe周期数量相对应的所识别的tvso值。任选地存储所预测的经rrd补偿的tvso值。使用预测的经rrd补偿的tvso值来执行对闪存存储器的读取。

2、一种闪存控制器，该闪存控制器包括：数据存储装置；神经网络引擎，该神经网络引擎耦接到数据存储装置；和状态模块，该状态模块被配置用于识别闪存存储器的当前pe周期数量、当前保留时间和当前读取干扰数量。控制模块耦接到神经网络引擎、数据存储装置和状态模块。控制模块用于识别与闪存存储器的当前pe周期数量相对应的tvso值，控制模块还用于选择rrd补偿rnn的与闪存存储器的当前pe周期数量、当前保留时间和当前读取干扰相对应的配置文件；并且用于将所选择的rrd补偿rnn的配置文件加载到神经网络引擎中以形成神经网络引擎中的rnn核心。神经网络引擎用于执行rnn核心的神经网络操作以预测经rrd补偿的tvso值，神经网络操作的输入包括与闪存存储器的当前pe周期数量相对应的所识别的tvso值。读取模块耦接到状态模块和神经网络引擎。读取模块用于使用预测的经rrd补偿的tvso值来执行对闪存存储器的读取。

3、本发明的方法和装置提供了简单且准确的过程来识别要在闪存存储器设备的读取中使用的tvso值，并且不需要用于识别tvso值的后台读取。因此，本应在执行后台读取时消耗的带宽可用于主机请求的读取、编程和擦除操作。

技术特征：

1.一种用于执行对闪存存储器的读取的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括存储所预测的经rrd补偿的tvso值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所预测的经rrd补偿的tvso值被存储在闪存控制器中或在耦接到所述闪存控制器的存储器设备中。

4.根据权利要求2所述的方法，其中每当所述pe周期数量达到pe周期阈值、所述当前保留时间达到保留时间阈值或者所述当前读取干扰数量达到读取干扰阈值时，就重复以下操作：所述识别所述当前pe周期数量、所述在所述闪存控制器处识别tvso值、识别所述闪存存储器的所述当前保留时间和所述当前读取干扰数量、所述选择所述配置文件、所述加载所选择的配置文件、所述执行所述神经网络操作以及所述存储所预测的经rrd补偿的tvso值。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所预测的经rrd补偿的tvso值被存储在tvso读取查找表中。

6.根据权利要求1所述的方法，其中每个存储的配置文件包括相应rrd补偿神经网络的加权值和偏置值。

7.根据权利要求5所述的方法，所述方法包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述在所述闪存控制器处识别与所述闪存存储器的所述当前pe周期数量相对应的tvso值包括：在所述闪存控制器处针对要被读取的所述闪存存储器的页面识别与所述当前pe周期数量相对应的tvso值，使得所述执行所述读取使用用于要被读取的所述闪存存储器的所述页面的所述经rrd补偿的tvso值。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述闪存控制器处识别与所述闪存存储器的所述当前pe周期数量相对应的tvso值包括：识别由所述闪存存储器的制造商为所述闪存存储器的所述当前pe周期数量指定的tvso值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述选择所述多个rrd补偿rnn的与所述闪存存储器的所识别的当前pe周期数量、当前保留时间和当前读取干扰数量相对应的所述配置文件还包括：选择所述多个rrd补偿rnn的与所述闪存存储器的特定字线和特定块相对应的所述配置文件。

11.一种闪存控制器，所述闪存控制器包括：

12.根据权利要求11所述的闪存控制器，其中所述数据存储装置用于存储所预测的经rrd补偿的tvso值。

13.根据权利要求11所述的闪存控制器，所述闪存控制器包括耦接到所述闪存控制器的外部存储器设备，所预测的经rrd补偿的tvso值被存储在所述外部存储器设备中。

14.根据权利要求11所述的闪存控制器，其中所述控制模块用于选择rrd补偿rnn的与所述闪存存储器的特定字线和特定块相对应的配置文件。

15.根据权利要求11所述的闪存控制器，所述闪存控制器包括tvso读取查找表，所述tvso读取查找表被存储在所述数据存储装置中或在外部存储器设备中，并且

16.根据权利要求15所述的闪存控制器，其中所述控制模块用于确定所述当前pe周期数量何时达到预定pe周期阈值、所述当前保留时间何时达到预定保留时间阈值，并且确定所述当前读取干扰数量何时达到读取干扰阈值，并且

17.根据权利要求11所述的闪存控制器，其中所述rnn核心包括数量等于读取所述闪存存储器所需的tvso值的数量的输入神经元。

18.根据权利要求17所述的闪存控制器，其中所述rnn核心包括数量等于读取所述闪存存储器所需的tvso值的数量的输出神经元。

技术总结
一种用于执行对闪存存储器的读取的方法，该方法包括存储用于多个RRD补偿RNN的配置文件。识别闪存存储器的当前PE周期数量，并且识别与当前PE周期数量相对应的TVSO值。识别闪存存储器的当前保留时间和当前读取干扰数量。RRD补偿RNN的与当前PE周期数量、当前保留时间和当前读取干扰数量相对应的配置文件被选择并且被加载到神经网络引擎中以形成神经网络引擎中的RNN核心。执行RNN核心的神经网络操作以预测经RRD补偿的TVSO值。神经网络操作的输入包括所识别的TVSO值。使用预测的经RRD补偿的TVSO值来执行对闪存存储器的读取。

技术研发人员：R·米歇罗尼,L·佐罗
受保护的技术使用者：微芯片技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15