一种固态硬盘老化产生坏块的解析方法、装置与流程

本发明涉及固态硬盘老化测试技术领域，具体涉及一种固态硬盘老化产生坏块的解析方法、装置。

背景技术：

随着nvme(non-volatilememoryexpress,是一种建立在m.2接口上的类似ahci的一种协议,是专门为闪存类存储设计的协议。)硬盘在服务器领域的广泛应用，nvme标准可以带来多方面的性能提升，而nvme硬盘作为pcie通道的ssd，其规范势必在未来慢慢取代现在的ahci标准ssd。其中pcie是pci-express，即peripheralcomponentinterconnectexpress的缩写，是一种高速串行计算机扩展总线标准；ssd是solidstatedrives的缩写，是固态硬盘，简称固盘；ahci是serialataadvancedhostcontrollerinterface的缩写，意思是串行ata高级主控接口/高级主机控制器接口。

固态硬盘主要的存储单元nandblock都有擦写次数的限制，当超过这个次数时，该block可能就不能用了：浮栅极充不进电子(写失败)，或者浮栅极的电子很容易就跑出来(比特翻转，0->1)，或者浮栅极里面的电子跑不出来(擦除失败)。这个最大擦写次数按slc,mlc,tlc依次递减：slc的擦写次数可达十万次，mlc一般为几千到几万，tlc降到几百到几千。对于无效的nand颗粒需要在生产端及时做拦截和替换，以免流入市场。slc＝single-levelcell，即1bitpercell，只存在0和1两个充电值，结构简单但是执行效率高。slc闪存的优点是传输速度更快，功率消耗更低和存储单元的寿命更长。然而，由于每个存储单元包含的信息较少，其每百万字节需花费较高的成本来生产，由于成本过高你基本上只会在高端的企业级ssd上见到它，流入到消费级平台上的基本都是非原封的。mlc＝multi-levelcell，即2bitpercell，有00,01,10,11四个充电值，因此需要比slc更多的访问时间，不过每个单元可以存放比slc多一倍的数据。mlc闪存可降低生产成本，但与slc相比其传输速度较慢，现在大多数消费级ssd都是使用mlc做的。tlc＝trinary-levelcell，即3bitpercell，每个单元可以存放比mlc多1/2的数据，共八个充电值，所需访问时间更长，因此传输速度更慢。tlc优势价格便宜，每百万字节生产成本是最低的，但是寿命短，通常用在u盘或者存储卡这类移动存储设备上。

针对高性能nvme固态硬盘需经历ft1工站(硬件自检，烧写固件，烧写sn等)、bist工站(核心元器件老化和筛选测试)和ft2工站(用户固件烧录、io测试和系统测试)测试通过后方可出货，bist工站对硬盘部件nand和ddr进行老化，对nand和ddr进行筛选，对于不符合标准的nand颗粒标记为坏块，将记录的坏块信息存放在eeprom中，在ft2工站对eeprom中坏块信息进行解析和汇总，如何快速拦截和定位坏块位置是本发明需要解决的问题。

技术实现要素：

针对如何快速拦截和定位坏块位置的问题，本发明提供一种固态硬盘老化产生坏块的解析方法、装置。

本发明的技术方案是：

一方面，本发明技术方案提供一种固态硬盘老化产生坏块的解析方法，包括如下步骤：

老化测试过程将坏块信息存储于存储器；

将存放坏块的存储器进行地址划分；

按划分的地址分块提取坏块信息；

将提取的坏块信息按照坏块结构进行解析；

将解析后的坏块信息写入数据库。

进一步的，将存放坏块的存储器进行地址划分的步骤之前还包括：

检测老化测试是否完成，若是，执行步骤：将存放坏块的存储器进行地址划分；若否，继续执行老化测试，并且老化测试过程将坏块信息存储于存储器。老化完成后方可进行坏块的解析。

进一步的，将存放坏块的存储器进行地址划分的步骤包括：

存放坏块的存储器进行地址划分，并将存储器的空余位用全f补充。为了方便后续提取坏块信息，使坏块信息的值位数相等，空余位用全f进行补充。

进一步的，老化测试过程将坏块信息存储于存储器的步骤之前包括：

设计坏块结构，坏块信息按照设计的坏块结构进行存储，其中，坏块信息中包括block信息、lun信息、ce信息、channel信息、坏块产生的原因信息、第一次扫描产生坏块时的cycle、当前坏块的类型、当前坏块是第几次老化测试产生的坏块。方便后续按照设计的坏块结构进行块位置信息的值的解析，进一步方便坏块定位。

进一步的，按划分的地址分块提取坏块信息的步骤包括：

按划分的地址提取每一地址段的坏块信息的值。

进一步的，将提取的坏块信息按照坏块结构进行解析的步骤包括：

按照坏块结构将提取的每一地址段的坏块信息的值从高到低位进行解析。对坏块信息的值按照位从低到高进行解析，是解析后的结果格式统一，方便后续的定位。

另一方面，本发明技术方案提供一种固态硬盘老化产生坏块的解析装置，执行模块、地址划分模块、坏块信息提取模块、解析模块、写入模块；

执行模块，用于老化测试过程将坏块信息存储于存储器；

地址划分模块，用于将存放坏块的存储器进行地址划分；

坏块信息提取模块，用于按划分的地址分块提取坏块信息；

解析模块，用于将提取的坏块信息按照坏块结构进行解析；

写入模块，用于将解析后的坏块信息写入数据库。

进一步的，该装置还包括检测模块；

检测模块，用于检测老化测试是否完成，若是，输出信息到地址划分模块；若否，输出信息到执行模块。

进一步的，地址划分模块，具体用于存放坏块的存储器进行地址划分，并将存储器的空余位用全f补充。

进一步的，设计模块，用于设计坏块结构；

执行模块，用于将坏块信息按照设计的坏块结构进行存储，其中，坏块信息中包括block信息、lun信息、ce信息、channel信息、坏块产生的原因信息、第一次扫描产生坏块时的cycle、当前坏块的类型、当前坏块是第几次老化测试产生的坏块。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：该方法用于ssd生产阶段ft2工站解析坏块信息，快速定位故障颗粒位置，减少了故障盘维修时间和测试成本。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

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作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。

图2是本发明一个实施例的装置的示意性框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种固态硬盘老化产生坏块的解析方法，包括如下步骤：

s1：老化测试过程将坏块信息存储于存储器；

s2：将存放坏块的存储器进行地址划分；

s3：按划分的地址分块提取坏块信息；

s4：将提取的坏块信息按照坏块结构进行解析；

s5：将解析后的坏块信息写入数据库。

需要说明的是，本实施例是针对待ft2测试工序的nvme固态硬盘检测bist老化完成标志，老化完成后方可进行坏块解析。步骤s2中将存放坏块的存储器进行地址划分的步骤之前还包括：

s2-1：检测老化测试是否完成，若是，执行步骤s2：将存放坏块的存储器进行地址划分；若否，继续执行老化测试，执行步骤s1：老化测试过程将坏块信息存储于存储器。老化完成后方可进行坏块的解析。

在有些实施例中，将存放坏块的存储器进行地址划分的步骤包括：

存放坏块的存储器进行地址划分，并将存储器的空余位用全f补充。为了方便后续提取坏块信息，使坏块信息的值位数相等，空余位用全f进行补充。例如，对于存放坏块信息的eeprom划分地址part0_offset,part1_offset,part2_offset,part3_offset，eeprom按最大容量存放，小容量空余位用全f补充；其中，0x21000，此地址开始4k写新增坏块统计；0x22000，此地址开始8k写part0新增坏块信息；0x24000，此地址开始8k写part1新增坏块信息；0x26000，此地址开始8k写part2新增坏块信息；0x28000，此地址开始8k写part3新增坏块信息；0x2a000，此地址开始4k写原厂坏块统计；0x2b000，此地址开始70k写原厂增坏块信息。

在有些实施例中，老化测试过程将坏块信息存储于存储器的步骤之前包括：

设计坏块结构，坏块信息按照设计的坏块结构进行存储，其中，坏块信息中包括block(块，nand闪存的使用要求：写入(program)数据前必须先进行擦除(erase)，而闪存的最小擦除单位就是block块，每个block都是由数百乃是数千个page页组成的，而page的意义也非比寻常，它是闪存当中能够读取合写入的最小单位)信息、lun(逻辑单元,lun也被称作die，也是闪存内可执行命令并回报自身状态的最小独立单元,单die容量是衡量闪存技术先进性的一个指标。单die容量越大意味着闪存存储密度越高，做出来的固态硬盘容量也就越大)信息、ce(片选信号，chipenable片选的缩写，通道可以并行提升吞吐量，多ce交错也可以提高固态硬盘性能。主控的闪存通道以及每通道支持的ce数量还会影响它最终能够提供多大的固态硬盘容量)信息、channel(固态硬盘闪存通道数量，闪存通道数量直接反映了固态硬盘的并发读写能力)信息、坏块产生的原因信息、第一次扫描产生坏块时的cycle、当前坏块的类型、当前坏块是第几次老化测试产生的坏块。方便后续按照设计的坏块结构进行块位置信息的值的解析，进一步方便坏块定位。

在有些实施例中，按划分的地址分块提取坏块信息的步骤包括：

按划分的地址提取每一地址段的坏块信息的值。在这里坏块信息的值为u32；0x21000，此地址开始4k写新增坏块统计(每64个u32对应一个part。64个u32对齐)；0x22000，此地址开始8k写part0新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x24000，此地址开始8k写part1新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x26000，此地址开始8k写part2新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x28000，此地址开始8k写part3新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x2a000，此地址开始4k写原厂坏块统计(每64个u32对应一个part。64个u32对齐)；0x2b000，此地址开始70k写原厂增坏块信息。

进一步的，将提取的坏块信息按照坏块结构进行解析的步骤包括：

按照坏块结构将提取的每一地址段的坏块信息的值从高到低位进行解析。对坏块信息的值按照位从低到高进行解析，是解析后的结果格式统一，方便后续的定位。

按part地址分块提取坏块信息，先读取part0_offset(start)到part1_offset(end)间的坏块信息，一次读取100(readlength)个4字节即一次读取100个u32，检测每一个u32值并解析(见下面步骤)，直到读取的值为全f或end地址就结束读取，依次读取每个part间的坏块信息。

按坏块结构解析坏块，解析u32值，解析出当前坏块的channel,lun,ce,block,坏块产生原因(读，写，擦)及在第几轮扫描时产生的坏块和标注当前坏块是新增坏块还是原厂坏块。u32结构设计如表1所示；

表1

1)取低bit0-bit11,得到block信息；2)取bit12,得到lun信息；3)取bit13-bit15，得到ce信息；4)取bit16-bit20,得到channel信息；5)取bit21-bit22,得到坏块产生的原因信息，0：擦除产生的坏块，1：写产生的坏块，2：读产生的坏块；6)取bit23-bit27,得到第一次扫描产生坏块时的cycle；7)取bit28,得到当前坏块是原厂还是新增坏块；8)取bit29-bit31,得到当前坏块是第几次bist测试产生的坏块。

如图2所示，本发明实施例提供一种固态硬盘老化产生坏块的解析装置，执行模块、地址划分模块、坏块信息提取模块、解析模块、写入模块；

执行模块，用于老化测试过程将坏块信息存储于存储器；

地址划分模块，用于将存放坏块的存储器进行地址划分；

坏块信息提取模块，用于按划分的地址分块提取坏块信息；

解析模块，用于将提取的坏块信息按照坏块结构进行解析；

写入模块，用于将解析后的坏块信息写入数据库。

在有些实施例中，该装置还包括检测模块；

检测模块，用于检测老化测试是否完成，若是，输出信息到地址划分模块；若否，输出信息到执行模块。

在有些实施例中，地址划分模块，具体用于存放坏块的存储器进行地址划分，并将存储器的空余位用全f补充。

在有些实施例中，设计模块，用于设计坏块结构；

执行模块，用于将坏块信息按照设计的坏块结构进行存储，其中，坏块信息中包括block信息、lun信息、ce信息、channel信息、坏块产生的原因信息、第一次扫描产生坏块时的cycle、当前坏块的类型、当前坏块是第几次老化测试产生的坏块。

按划分的地址提取每一地址段的坏块信息的值。在这里坏块信息的值为u32；0x21000，此地址开始4k写新增坏块统计(每64个u32对应一个part。64个u32对齐)；0x22000，此地址开始8k写part0新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x24000，此地址开始8k写part1新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x26000，此地址开始8k写part2新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x28000，此地址开始8k写part3新增坏块信息(当读到全ff时，表示坏块信息已读完毕)；0x2a000，此地址开始4k写原厂坏块统计(每64个u32对应一个part。64个u32对齐)；0x2b000，此地址开始70k写原厂增坏块信息。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。