NANDFlash阈值电压波形优化方法、装置和计算机设备与流程

nand flash阈值电压波形优化方法、装置和计算机设备
技术领域
1.本发明涉及固态硬盘技术领域，特别是涉及一种nand flash阈值电压波形优化方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.ssd(solid state drive，固态硬盘)作为一种新型存储介质，其采用nand颗粒作为数据存储，已经广泛应用于pc，笔记本，服务器等各个领域并逐渐取代hdd(hard disk drive，机械硬盘)成为存储领域的主流应用产品。相比于传统hdd，它具有更高的读写速度，更低的功耗，更好的抗摔性等明显优点。但是由于nand flash物理结构上的一些特性，存在program disturb，read disturb，dataretention和pe cycle过大等问题，使得读写过程中会出现error。为了分析出错类型以便找到更好的解决方法，经常需要分析相应nand flash cell的阈值电压vth分布。
3.目前，在现有技术方案中，以ymtc x1的nand flash为例，传统方法是分别扫描level1～7的阈值电压vth的所有范围，但是每个level的扫描范围都会包含一些其他level的值，这样会形成一些重叠的波形，且重叠部分又存在差异，这样会影响对nand flashvth分布的分析。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种nand flash阈值电压波形优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
5.一种nand flash阈值电压波形优化方法，所述方法包括：
6.获取nand flash阈值电压波形优化请求；
7.根据所述请求对nand flashtlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减；
8.从第一个readlevel的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数；
9.对相邻read level的重叠区间统计的cell个数进行算术平均；
10.将算术平均之后的值按照read level的顺序进行排列得到阈值电压分布图。
11.在其中一个实施例中，所述根据所述请求对nand flash tlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减的步骤还包括：
12.将每个read level扫描阈值电压区间的左偏电压区间和右偏电压区间均缩减一半范围。
13.在其中一个实施例中，在所述从第一个read level的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数的步骤之后还包括：
14.将每次读到1/0的cell数值和前一次读到1/0的cell数值的差值作为当前电压下
1/0的cell数值；
15.将当前level的右偏电压区间1/0的cell数值与下一个level左偏电压区间1/0的cell数值进行算术平均。
16.在其中一个实施例中，在所述将当前level的右偏电压区间1/0的cell数值与下一个level左偏电压区间1/0的cell数值进行算术平均的步骤之后还包括：
17.按照level顺序将算术平均之后的值进行排列，以电压为横坐标cell数值为纵坐标形成阈值电压分布图。
18.一种nand flash阈值电压波形优化装置，所述nand flash阈值电压波形优化装置包括：
19.获取模块，所述获取模块用于获取nand flash阈值电压波形优化请求；
20.缩减模块，所述缩减模块用于根据所述请求对nand flash tlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减；
21.统计模块，所述统计模块用于从第一个read level的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数；
22.计算模块，所述计算模块用于对相邻read level的重叠区间统计的cell个数进行算术平均；
23.排列模块，所述排列模块用于将算术平均之后的值按照read level的顺序进行排列得到阈值电压分布图。
24.在其中一个实施例中，所述缩减模块还用于：
25.将每个read level扫描阈值电压区间的左偏电压区间和右偏电压区间均缩减一半范围。
26.在其中一个实施例中，所述统计模块还用于：
27.将每次读到1/0的cell数值和前一次读到1/0的cell数值的差值作为当前电压下1/0的cell数值；
28.将当前level的右偏电压区间1/0的cell数值与下一个level左偏电压区间1/0的cell数值进行算术平均。
29.在其中一个实施例中，所述排列模块还用于：
30.按照level顺序将算术平均之后的值进行排列，以电压为横坐标cell数值为纵坐标形成阈值电压分布图。
31.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项方法的步骤。
32.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。
33.上述nand flash阈值电压波形优化方法、装置、计算机设备和存储介质通过获取nand flash阈值电压波形优化请求；根据所述请求对nand flash tlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减；从第一个read level的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数；对相邻read level的重叠区间统计的cell个数进行算术平均；将算术平均之后的值
按照read level的顺序进行排列得到阈值电压分布图。本发明通过对每个read level的扫描的阈值电压范围做有效缩减，然后对相邻read level影响力一样的重叠区间做算术平均，再将数据按read level序列号进行排序处理，使得nand flash vth分析工具更简单直观且更精确，可以有效提升分析效率。
附图说明
34.图1为现有技术中阈值电压波形的示意图；
35.图2为一个实施例中nand flash阈值电压波形优化方法的流程示意图；
36.图3为另一个实施例中nand flash阈值电压波形优化方法的流程示意图；
37.图4为一个实施例中优化后的阈值电压波形的示意图；
38.图5为一个实施例中nand flash阈值电压波形优化装置的结构框图；
39.图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
40.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
41.目前，现有技术中的阈值电压的分析具体过程如下：
42.1、针对nand flash spec上的tlc mode下read level1，level2，level3，level4，level5，level6，level7这7个参考电压，形成7个区间[vx-δ1,vx+δ2]。
[0043]
2、从第一个read level1所在区间的左偏电压v1-δ1开始到最后一个read level7所在区间的右偏电压v7+δ2为止，针对每个电压值，去读对应page的raw data，统计1/0的cell个数。
[0044]
3、每次读到1/0的cell数值和前一次读到1/0的cell数值的差值，就是这个电压下1/0的cell个数。
[0045]
4、以电压为横坐标，cell个数为纵坐标，就形成了vth分布图。
[0046]
参考图1所示，现有nand flashvth分析工具中波形有重叠，且重叠区间有差异，各个read level独立成图，不便于分析一个wordline中7个read level中电压分布的准确状态和整体分布。由现有方案可以知道每个tlc read level的全部阈值电压区间能扫出4个波峰，全部左偏阈值电压范围能扫出2个波峰，全部右偏阈值电压范围能扫出2个波峰，由于erase态的波形不会显示出来，所以level1扫出来是2个峰，由于level7后面没有更多的read level了，所以level7扫出来是3个波峰。
[0047]
基于此，本发明提出了一种nand flash阈值电压波形优化方法，旨在可以提升阈值电压波形分析效率。
[0048]
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种nand flash阈值电压波形优化方法，该方法包括：
[0049]
步骤202，获取nand flash阈值电压波形优化请求；
[0050]
步骤204，根据请求对nand flash tlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减；
[0051]
步骤206，从第一个read level的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数；
[0052]
步骤208，对相邻read level的重叠区间统计的cell个数进行算术平均；
[0053]
步骤210，将算术平均之后的值按照read level的顺序进行排列得到阈值电压分布图。
[0054]
在本实施例中，提供了一种nand flash阈值电压波形优化方法，该方法具体实施过程如下：
[0055]
首先，获取nand flash阈值电压波形优化请求，并根据请求对nand flash tlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减。具体地，原来的tlc mode下read level1，level2，level3，level4，level5，level6，level7这7个参考电压，形成7个区间[vx-δ1,vx+δ2]。在本实施例中，可以将左右端点值缩减一半，即形成7个区间[vx-1/2δ1,vx+1/2δ2]。
[0056]
然后，从第一个read level的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数。每次读到1/0的cell数值和前一次读到1/0的cell数值的差值，就是这个电压下1/0的cell个数。
[0057]
接着，对相邻read level影响力一样的重叠区间做算术平均。最后，将算数平均后的数据按read level序列号进行排序处理得到阈值电压的波形图。
[0058]
在上述实施例中，通过获取nand flash阈值电压波形优化请求；根据请求对nand flashtlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减；从第一个read level的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数；对相邻read level的重叠区间统计的cell个数进行算术平均；将算术平均之后的值按照read level的顺序进行排列得到阈值电压分布图。本方案通过对每个read level的扫描的阈值电压范围做有效缩减，然后对相邻read level影响力一样的重叠区间做算术平均，再将数据按read level序列号进行排序处理，使得nand flash vth分析工具更简单直观且更精确，可以有效提升分析效率。
[0059]
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种nand flash阈值电压波形优化方法，该方法还包括：
[0060]
步骤302，将每个read level扫描阈值电压区间的左偏电压区间和右偏电压区间均缩减一半范围；
[0061]
步骤304，将每次读到1/0的cell数值和前一次读到1/0的cell数值的差值作为当前电压下1/0的cell数值；
[0062]
步骤306，将当前level的右偏电压区间1/0的cell数值与下一个level左偏电压区间1/0的cell数值进行算术平均；
[0063]
步骤308，按照level顺序将算术平均之后的值进行排列，以电压为横坐标cell数值为纵坐标形成阈值电压分布图。
[0064]
在一个实施例中，提供了一种nand flash阈值电压波形优化方法，该方法具体实现过程如下：
[0065]
1、针对nand flash spec上的tlc read level1，level2，level3，level4，level5，level6，level7这7个参考电压，形成7个区间[vx-1/2δ1,vx+1/2δ2]。
[0066]
2、从第一个level1所在区间的左偏电压v1-1/2δ1开始到最后一个电压v7所在区间的右偏电压v7+1/2δ2为止，针对每个电压值，去读对应page的raw data，统计1/0的cell个数。
[0067]
3、每次读到1/0的cell数值和前一次读到1/0的cell数值的差值，就是这个电压下1/0的cell个数。
[0068]
4、levelx的右偏电压1/2δ2区间的1/0的数值与levelx+1的左偏电压区间1/2δ1的1/0的数值做算术平均值。
[0069]
5、将算术平均之后的值按照level1到level7的顺序排列，以电压为横坐标，cell个数为纵坐标，就形成了新的vth分布图。
[0070]
最终得到阈值电压波形图的参考图4所示，与图1相比本方案得到的波形图连续直观且更精确。在本实施例中，通过对nand flash tlc mode下每个read level的扫描的阈值电压范围做有效缩减，然后对相邻read level影响力一样的重叠区间做算术平均，再将数据按read level序列号进行排序处理，使得nand flash vth分析工具更简单直观且更精确，有效地提升分析效率。
[0071]
应该理解的是，虽然图1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0072]
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种nand flash阈值电压波形优化装置500，该装置包括：
[0073]
获取模块501，所述获取模块用于获取nand flash阈值电压波形优化请求；
[0074]
缩减模块502，所述缩减模块用于根据所述请求对nand flash tlc模式下每个read level扫描的阈值电压范围进行缩减；
[0075]
统计模块503，所述统计模块用于从第一个read level的左偏电压开始到最后一个read level的右偏电压为止，基于每个电压值读取对应page的原始数据并统计1/0的cell个数；
[0076]
计算模块504，所述计算模块用于对相邻read level的重叠区间统计的cell个数进行算术平均；
[0077]
排列模块505，所述排列模块用于将算术平均之后的值按照read level的顺序进行排列得到阈值电压分布图。
[0078]
在一个实施例中，缩减模块502还用于：
[0079]
将每个read level扫描阈值电压区间的左偏电压区间和右偏电压区间均缩减一半范围。
[0080]
在一个实施例中，统计模块503还用于：
[0081]
将每次读到1/0的cell数值和前一次读到1/0的cell数值的差值作为当前电压下1/0的cell数值；
[0082]
将当前level的右偏电压区间1/0的cell数值与下一个level左偏电压区间1/0的cell数值进行算术平均。
[0083]
在一个实施例中，排列模块505还用于：
[0084]
按照level顺序将算术平均之后的值进行排列，以电压为横坐标cell数值为纵坐标形成阈值电压分布图。
[0085]
关于nand flash阈值电压波形优化装置的具体限定可以参见上文中对于nand flash阈值电压波形优化方法的限定，在此不再赘述。
[0086]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器以及网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种nand flash阈值电压波形优化方法。
[0087]
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0088]
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以上各个方法实施例中的步骤。
[0089]
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以上各个方法实施例中的步骤。
[0090]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一种非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
[0091]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0092]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。