闪存检测方法、电子设备和存储介质与流程

1.本发明涉及存储器技术领域，特别涉及闪存检测方法、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.闪存(flash memory)是一种半导体非易失存储器，随着flash工艺的进步，出现了越来越多的闪存产品。3d nand flash(3d nand闪存)是新一代的存储产品。3d nand flash通过将其阀值电压区间8等分并编码，实现一个存储单元可以保存3bit数据。在读取数据时，通过对栅级施加不同的电压，判断阀值电压来确定存储单元的值。由于存储值是由存储单元保存的电荷量决定，在存储单元使用过程中可能会出现由电荷量变化引起读取数据出错的情况，因此需要一些策略保证数据可靠性。
3.目前采用的方法为：进行页编程时，写入数据纠错码，进行页读取时，通过纠错码以快速得到当前页数据的出错数量。获取块内所有页的出错数后，将页平均出错数或者页最大出错数与阀值比较，从而判断并标记当前块是否为坏块。在闪存出厂时，对所有块进行一次坏块标记。在使用过程中，当满足巡检条件时进行标记。但是，只通过页出错数来判断坏块，存在一定局限性，无法发现页电压分布变坏的情况。


技术实现要素：

4.本发明提供闪存检测方法、电子设备和存储介质，其能够提升对坏块判断的准确性和读取数据的可靠性，实现更好的预测坏块，防止数据丢失。
5.在本发明的一个方面，提供一种闪存检测方法。该方法包括：获取阈值电压分布分类模型，所述阈值电压分布分类模型包括基于闪存块中的各个页的读取出错数确定的有效阈值电压分布和无效阈值电压分布；针对待测闪存块中的各个页进行读取以获取所述各个页的出错数；基于所述出错数获取与所述待测闪存块相对应的块出错数，以将所述块出错数与预定阈值进行比较；如果所述块出错数小于所述预定阈值，将所述待测闪存块的阈值电压分布输入所述阈值电压分布分类模型；以及如果基于所述阈值电压分布分类模型确定所述阈值电压分布有效，确定所述待测闪存块的检测通过。
6.在一些实施例中，基于所述出错数获取与所述待测闪存块相对应的块出错数包括：基于所述各个页的所述出错数，得到平均页出错数或最大页出错数；以及将所述平均页出错数或所述最大页出错数作为所述块出错数。
7.在一些实施例中，该方法还包括：在目标闪存块被编程之后，基于所述目标闪存块的上次读取出错数或所述目标闪存块的上次编程距当前的时间间隔，确定所述目标闪存块是否达到检测条件；以及如果所述目标闪存块达到所述检测条件，将所述目标闪存块作为所述待测闪存块。
8.在一些实施例中，该方法还包括：如果基于所述阈值电压分布分类模型确定所述阈值电压分布无效，确定所述待测闪存块的检测失败。
9.在一些实施例中，该方法还包括：如果所述块出错数大于或等于所述预定阈值，确
定所述待测闪存块的检测失败。
10.在一些实施例中，该方法还包括：获取所述待测闪存块的所述阈值电压分布，包括：根据所述待测闪存块的类型，获取起点电压、终点电压和读取步长；由所述起点电压至所述终点电压，依次以所述读取步长为电压差，读取每一电压值下对应的数据量；以及对相邻电压值之间数据量的差值进行拟合，得到所述阈值电压分布。
11.在一些实施例中，该方法还包括：训练得到所述阈值电压分布分类模型，包括：获取预设数量的闪存块的阈值电压分布数据；以及根据所述阈值电压分布数据对分类器进行训练，得到所述阈值电压分布分类模型。
12.在一些实施例中，获取预设数量的闪存块的阈值电压分布数据包括：读取当前闪存块中每一页的出错数，得到当前所述闪存块对应的出错值；判断当前所述闪存块对应的所述出错值是否小于出错阈值；若是，则读取当前所述闪存块的阈值电压分布数据，并将所述阈值电压分布数据记录为有效；以及若否，则将当前所述闪存块标记为坏块，并读取当前所述闪存块的阈值电压分布数据，将所述阈值电压分布数据记录为无效。
13.在一些实施例中，获取预设数量的闪存块的阈值电压分布数据还包括：判断是否所有所述闪存块均完成读取操作；若否，则对下一所述闪存块执行读取操作，直至所有所述闪存块均完成读取操作。
14.在一些实施例中，根据所述阈值电压分布数据对分类器进行训练，得到所述阈值电压分布分类模型包括：根据有效的所述阈值电压分布数据得到有效阈值电压分布模型；以及根据无效的所述阈值电压分布数据得到无效阈值电压分布模型。
15.在本发明的另一个方面，提供一种电子设备。该电子设备包括：存储器，被配置为存储计算机程序；以及处理器，被配置为执行所述计算机程序以执行上述的闪存检测方法。
16.在本发明的又一方面，提供一种计算机存储介质。该介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述的闪存检测方法。
17.根据本发明的实施例，通过基于闪存块中的各个页的读取出错数确定的有效阈值电压分布和无效阈值电压分布得到阈值电压分类模型，使得在闪存使用过程触发巡检时，通过获取待测闪存块中各个页的出错数后，依次通过预定阈值以及阈值电压分类模型对出错的闪存进行判别，并将判别为失效的闪存标记为坏块，增加了对闪存块中页的阈值电压分布形态的检查，并提升了对坏块判断的准确性和读取数据的可靠性，实现更好的预测坏块，防止数据丢失。
附图说明
18.图1为本发明实施例的闪存检测方法的流程图；
19.图2为本发明实施例的闪存检测方法的获取预设数量的闪存块对应的阈值电压分布数据方法的流程图；
20.图3为本发明实施例的闪存检测方法的获取阈值电压分布的方法示意图；
21.图4为本发明实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
22.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附
图予以说明。
23.在已有技术中，仅通过闪存块对应的页出错数来判断闪存块是否为坏块，无法检测出一些由于页电压分布不均导致的潜在坏块，使得巡检过程无法精确的识别坏块，致使闪存使用过程中发生数据丢失等问题。
24.为了解决至少上述技术问题，本公开提供了一种闪存检测方法。根据本公开的实施例，通过基于闪存块中的各个页的读取出错数确定的有效阈值电压分布和无效阈值电压分布得到阈值电压分类模型；并且当闪存在出厂时将阈值电压分类模型烧录至闪存内，使得在闪存使用过程触发巡检时，通过获取待测闪存块中各个页的出错数后，依次通过预定阈值以及阈值电压分类模型对出错的闪存进行判别，并将判别为坏页的闪存标记为坏块，增加了对闪存块中页的阈值电压分布形态的检查，并提升了对坏块判断的准确性和读取数据的可靠性，实现更好的预测坏块，防止数据丢失。
25.下文中，将参考具体实施例并且结合附图描述根据本公开的技术方案。
26.图1是示出根据本公开的实施例的闪存检测方法100的流程图。参照图1，该方法100包括以下步骤102至步骤110。
27.在步骤102，获取阈值电压分布分类模型，所述阈值电压分布分类模型包括基于闪存块中的各个页的读取出错数确定的有效阈值电压分布和无效阈值电压分布。在一些实施例中，从预定存储位置接收已训练的阈值电压分布分类模型。在一些实施例中，所述阈值电压分类模型在闪存在出厂时被烧录至该闪存内。
28.在一些实施例中，根据所述阈值电压分布数据对分类器进行训练，得到所述阈值电压分布分类模型。在一些实施例中，根据有效的所述阈值电压分布数据得到有效阈值电压分布模型，以及根据无效的所述阈值电压分布数据得到无效阈值电压分布模型。在一些实施例中，在训练模型时，采用阈值电压分布以及与之对应的有效/无效的标签，并基于机器学习中监督学习方法进行训练模型，例如支持向量机，随机梯度下降法，最临近节点算法，深度神经网络等。
29.在一些实施例中，在步骤102之前，通过训练得到所述阈值电压分布分类模型。在一些实施例中，获取预设数量的闪存块的阈值电压分布数据，以及根据所述阈值电压分布数据对分类器进行训练，得到所述阈值电压分布分类模型。
30.以此方式，分别得到有效的阈值电压分布模型以及无效的阈值电压分布模型，从而能够根据有效的阈值电压分布模型以及无效的阈值电压分布模型对输入闪存块对应的阈值电压分布数据进行精确分类。
31.在步骤104，针对待测闪存块中的各个页进行读取以获取所述各个页的出错数。在一些实施例中，获取待测闪存块中的每一个页的读取出错数。
32.在步骤106，基于所述出错数获取与所述待测闪存块相对应的块出错数，以将所述块出错数与预定阈值进行比较。在一些实施例中，基于所述各个页的所述出错数，得到平均页出错数或最大页出错数，以及将所述平均页出错数或所述最大页出错数作为所述块出错数。以此方式，能够基于计算得到的当前闪存块对应的平均页出错数或最大页出错数判断当前闪存块是否为坏块，以多种不同的判断方式对坏块进行识别，实现更好的预测坏块，防止数据丢失。
33.在步骤108，如果所述块出错数小于所述预定阈值，将所述待测闪存块的阈值电压
分布输入所述阈值电压分布分类模型。所述阈值电压分布分类模型为在步骤102中接收到的已训练的模型。在一些实施例中，获取所述待测闪存块的所述阈值电压分布包括：根据所述待测闪存块的类型，获取起点电压、终点电压和读取步长；由所述起点电压至所述终点电压，依次以所述读取步长为电压差，读取每一电压值下对应的数据量；以及对相邻电压值之间数据量的差值进行拟合，得到所述阈值电压分布。
34.在步骤110，如果基于所述阈值电压分布分类模型确定所述阈值电压分布有效，确定所述待测闪存块的检测通过。
35.在一些实施例中，该方法还可以包括：如果基于所述阈值电压分布分类模型确定所述阈值电压分布无效，确定所述待测闪存块的检测失败。
36.以此方式，在一些实施例中，当使用块出错数未检测出坏块时，抽取当前闪存块最大出错数的页，将最大出错数的页对应的阈值电压分布数据输入阈值电压分布模型中进行判别，实现对闪存块中页的阈值电压分布形态的检查，并将判定为阈值电压分布无效的闪存块剔除，能够发现闪存块中潜在的阈值电压分别不均的页。
37.在一些实施例中，该方法还可以包括：如果所述块出错数大于或等于所述预定阈值，确定所述待测闪存块的检测失败。以此方式，通过块出错数与预定阈值之间的关系对闪存块进行初次筛选，能够将块出错数大于或等于预定阈值的闪存块剔除。
38.在一些实施例中，在步骤104之前，该方法还可以包括：在目标闪存块被编程之后，基于所述目标闪存块的上次读取出错数或所述目标闪存块的上次编程距当前的时间间隔，确定所述目标闪存块是否达到检测条件；以及如果所述目标闪存块达到所述检测条件，将所述目标闪存块作为所述待测闪存块。以此方式，能够持续的对闪存块进行检测，及时地识别潜在的坏块并将其标记为不可使用。
39.图2是示出根据本公开的实施例的训练得到所述阈值电压分布分类模型方法102的流程图。参照图2，该方法102包括以下步骤102.2至步骤102.18。
40.在步骤102.2，开始筛查，对出厂前的闪存进行全盘筛查。
41.在步骤102.4，读取当前所述闪存块中每一页的出错数，得到当前所述闪存块对应的出错值。完成读取后，根据出错数计算当前闪存块对应的平均出错数，同时记录最大出错数对应的页，所述出错值包括当前闪存块对应的平均出错数和/或最大出错数。
42.在步骤102.6，判断当前所述闪存块对应的所述出错值是否小于出错阈值，以所述出错值为当前闪存块的平均/最大出错数为例，如判断当前闪存块的平均/最大出错数是否小于出错阈值，若大于出错阈值，则执行步骤102.8，若小于出错阈值，则执行步骤102.12。在进行阈值判断时，判断方式可以是：判断平均出错数是否小于出错阈值后，再判断最大出错数是否小于出错阈值，或判断平均出错数或最大出错数是否小于出错阈值，根据实际需求设置对应的判断方式。
43.在步骤102.8，将当前所述闪存块标记为坏块或不可使用，并执行步骤102.10。
44.在步骤102.10，读取当前闪存块的阈值电压分布数据，并将所述阈值电压分布数据记录为无效，随后执行步骤102.14。
45.在步骤102.12，读取当前所述闪存块的阈值电压分布数据，并将所述阈值电压分布数据记录为有效。
46.在步骤102.14，判断是否所有所述闪存块均完成读取操作，若是，则执行步骤
102.18，若否，则执行步骤102.16。
47.在步骤102.16，筛查下一个闪存块，即对下一所述闪存块执行读取操作。
48.在步骤102.18，结束步骤102。
49.以此方式，将出错值大于出错阈值的闪存块标记为坏块，避免坏块被使用，并且分别将坏块对应的阈值电压分布数据记录为无效，以及将有效块对应的阈值电压分布数据记录为有效，精确区分好块与坏块对应的阈值电压分布数据，使得在模型训练过程中能够根据有效的所述阈值电压分布数据得到有效阈值电压分布模型，或根据无效的所述阈值电压分布数据得到无效阈值电压分布模型，从而能够分别得到有效的阈值电压分布模型以及无效的阈值电压分布模型，实现根据有效的阈值电压分布模型以及无效的阈值电压分布模型对输入闪存块对应的阈值电压分布数据进行精确分类。
50.图3是示出根据本公开的实施例的读取当前所述闪存块的阈值电压分布数据的方法300示意图。参照图3，该方法300包括以下步骤s1至步骤s3。
51.在步骤s1，根据所述闪存块的类型，获取起点电压、终点电压以及读取步长。如根据待检测的电压范围以及读取步长得到待读取电压v1至v8，共八个待读取电压点位。
52.在步骤s2，由所述起点电压v1至所述终点电压v8，依次以所述读取步长为电压差，读取每一电压值下对应的数据量，即依次读取待读取电压v1至v8对应的数据量。当nand flash使用不同的待读取电压进行读取时，会将阈值电压小于读电压的cell(单元)认为存储信息为“1”，将阈值电压大于读电压的cell认为存储信息为“0”，以待读取电压v1为例，使用待读取电压v1读取时，将阈值电压小于v1的认为是“1”，而将阈值电压大于v1的认为是“0”。
53.在步骤s3，对相邻电压值之间数据量的差值进行拟合，得到所述阈值电压分布数据。如当先后使用v1和v2电压读数据时，阈值电压处于v1和v2之间的部分cell，被读出的数据发生从0到1的变化，即将v2读出数据中bit1的个数减去v1读出数据中bit1的个数，即可得出介于v2和v1之间cell的数量，定义为bin0。即，计算待读取电压v1与v2读出数据中bit1的个数，则可以得到曲线高度的近似值bin0。以此类推，依次得到读取电压v1至v8之间数据量的差值得到bin0至bin6，再对bin0至bin6进行拟合，得到电压v1至v8的阈值电压分布数据。
54.以此方式，能够根据不同的nand flash来决定读数据的起点电压、终点电压以及每次移动的步长，从而将整个页中所有存储单元的阈值电压分布绘制出来。
55.在本发明的另一方面，图4是示出根据本发明实施例的电子设备400的示意图。参照图4，该电子设备400包括存储器402、处理器404以及存储在所述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如上面描述的闪存检测方法的各个步骤。
56.在本发明的又一方面，提供一种计算机可读介质。该介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述的闪存检测方法。
57.综上所述，本发明提供闪存调试方法和装置、电子设备和存储介质，通过获取同一批次闪存块对应的阈值电压分布数据对分类器进行训练，得到阈值电压分类模型；而当闪存在出厂时将阈值电压分类模型烧录至闪存内，从而在闪存使用过程触发巡检时，能够通过阈值电压分类模型对出错的闪存进行判别，并将判别为坏页的闪存标记为坏块，增加了
对闪存页的阈值电压分布形态的检查，并提升了对坏块判断的准确性和读取数据的可靠性，实现更好的预测坏块，防止数据丢失。
58.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种闪存检测方法，其特征在于，包括：获取阈值电压分布分类模型，所述阈值电压分布分类模型包括基于闪存块中的各个页的读取出错数确定的有效阈值电压分布和无效阈值电压分布；针对待测闪存块中的各个页进行读取以获取所述各个页的出错数；基于所述出错数获取与所述待测闪存块相对应的块出错数，以将所述块出错数与预定阈值进行比较；如果所述块出错数小于所述预定阈值，将所述待测闪存块的阈值电压分布输入所述阈值电压分布分类模型；以及如果基于所述阈值电压分布分类模型确定所述阈值电压分布有效，确定所述待测闪存块的检测通过。2.根据权利要求1所述的闪存检测方法，其特征在于，基于所述出错数获取与所述待测闪存块相对应的块出错数包括：基于所述各个页的所述出错数，得到平均页出错数或最大页出错数；以及将所述平均页出错数或所述最大页出错数作为所述块出错数。3.根据权利要求1所述的闪存检测方法，其特征在于，还包括：在目标闪存块被编程之后，基于所述目标闪存块的上次读取出错数或所述目标闪存块的上次编程距当前的时间间隔，确定所述目标闪存块是否达到检测条件；以及如果所述目标闪存块达到所述检测条件，将所述目标闪存块作为所述待测闪存块。4.根据权利要求1所述的闪存检测方法，其特征在于，还包括：如果基于所述阈值电压分布分类模型确定所述阈值电压分布无效，确定所述待测闪存块的检测失败。5.根据权利要求1所述的闪存检测方法，其特征在于，还包括：如果所述块出错数大于或等于所述预定阈值，确定所述待测闪存块的检测失败。6.根据权利要求1所述的闪存检测方法，其特征在于，还包括：获取所述待测闪存块的所述阈值电压分布，包括：根据所述待测闪存块的类型，获取起点电压、终点电压和读取步长；由所述起点电压至所述终点电压，依次以所述读取步长为电压差，读取每一电压值下对应的数据量；以及对相邻电压值之间数据量的差值进行拟合，得到所述阈值电压分布。7.根据权利要求1所述的闪存检测方法，其特征在于，还包括：训练得到所述阈值电压分布分类模型，包括：获取预设数量的闪存块的阈值电压分布数据；以及根据所述阈值电压分布数据对分类器进行训练，得到所述阈值电压分布分类模型。8.根据权利要求7所述的闪存检测方法，其特征在于，获取预设数量的闪存块的阈值电压分布数据包括：读取当前闪存块中每一页的出错数，得到当前所述闪存块对应的出错值；判断当前所述闪存块对应的所述出错值是否小于出错阈值；若是，则读取当前所述闪存块的阈值电压分布数据，并将所述阈值电压分布数据记录为有效；以及
若否，则将当前所述闪存块标记为坏块，并读取当前所述闪存块的阈值电压分布数据，将所述阈值电压分布数据记录为无效。9.根据权利要求8所述的闪存检测方法，其特征在于，获取预设数量的闪存块的阈值电压分布数据还包括：判断是否所有所述闪存块均完成读取操作；若否，则对下一所述闪存块执行读取操作，直至所有所述闪存块均完成读取操作。10.根据权利要求7所述的闪存检测方法，其特征在于，根据所述阈值电压分布数据对分类器进行训练，得到所述阈值电压分布分类模型包括：根据有效的所述阈值电压分布数据得到有效阈值电压分布模型；以及根据无效的所述阈值电压分布数据得到无效阈值电压分布模型。11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，被配置为存储计算机程序；以及处理器，被配置为执行所述计算机程序以执行根据权利要求1至10中任意一项所述的方法。12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行以实现根据权利要求1至10中任意一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了闪存检测方法、电子设备和存储介质。该方法包括：获取阈值电压分布分类模型，所述阈值电压分布分类模型包括基于闪存块中的各个页的读取出错数确定的有效阈值电压分布和无效阈值电压分布；针对待测闪存块中的各个页进行读取以获取所述各个页的出错数；基于所述出错数获取与所述待测闪存块相对应的块出错数，以将所述块出错数与预定阈值进行比较；如果所述块出错数小于所述预定阈值，将所述待测闪存块的阈值电压分布输入所述阈值电压分布分类模型；以及如果基于所述阈值电压分布分类模型确定所述阈值电压分布有效，确定所述待测闪存块的检测通过。根据本发明，通过阈值电压分类模型，实现对闪存块中页的阈值电压分布形态的检查。分布形态的检查。分布形态的检查。


技术研发人员：张旭航 朱祖建 郑天翼
受保护的技术使用者：瑞芯微电子股份有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/19