一种测试Nand闪存比特位反转的方法、系统、设备及介质与流程

一种测试nand闪存比特位反转的方法、系统、设备及介质
技术领域
1.本发明涉及测试领域，更具体地，特别是指一种测试nand闪存比特位反转的方法、系统、计算机设备及可读介质。


背景技术：

2.随着ssd(固态硬盘)相关技术的发展，对nand flash(闪存)的应用越来越广泛。nand flash受到漂移效应、过度编程效应、读操作干扰、温度等因素的影响，会导致出现比特位反转的现象。所谓比特位反转，是指原来nand flash保存的数据位发生了变化，即从0变成1，或者从1变成0。由于ssd对数据安全的要求越来越高，对nand flash的可靠性要求更高，对比特位反转的研究也变的更重要。而现在比特位反转的测试方法往往在常温下进行，一次测试往往需要几个月的时间，严重影响了测试效率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种测试nand闪存比特位反转的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，通过高温加速数据的变化，实现在短时间内测试比特位反转的目的，能更方便的研究nand闪存的比特位反转的特性。
4.基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种测试nand闪存比特位反转的方法，包括如下步骤：生成块大小的随机数，并将所述随机数存储到本地数据文件中；从固态硬盘的nand闪存中选择擦写次数达到阈值的块，并对所述块进行擦除操作；将所述随机数写入所述块，并将所述固态硬盘放置在恒温箱中以使得所述固态硬盘在预设温度下闲置预定时长；以及响应于闲置时间达到所述预定时长，读取所述块中的数据，并将所述数据与所述本地数据文件中的数据进行对比，基于对比结果计算比特位反转的数量和位置。
5.在一些实施方式中，方法还包括：根据所述固态硬盘的温度参数与计算参数的关系计算出所述预设温度。
6.在一些实施方式中，方法还包括：检测所述比特位反转的数量是否超过第二阈值；以及响应于所述比特位反转的数量超过所述第二阈值，将所述阈值设置为所述固态硬盘的提醒值。
7.在一些实施方式中，方法还包括：响应于所述比特位反转的数量未超过所述第二阈值，选择擦写次数达到第三阈值的块再次进行测试，所述第三阈值大于所述阈值。
8.本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试nand闪存比特位反转系统，包括：生成模块，配置用于生成块大小的随机数，并将所述随机数存储到本地数据文件中；选择模块，配置用于从固态硬盘的nand闪存中选择擦写次数达到阈值的块，并对所述块进行擦除操作；加速模块，配置用于将所述随机数写入所述块，并将所述固态硬盘放置在恒温箱中以使得所述固态硬盘在预设温度下闲置预定时长；以及对比模块，配置用于响应于闲置时间达到所述预定时长，读取所述块中的数据，并将所述数据与所述本地数据文件中的数据进行对比，基于对比结果计算比特位反转的数量和位置。
9.在一些实施方式中，系统还包括计算模块，配置用于：根据所述固态硬盘的温度参数与计算参数的关系计算出所述预设温度。
10.在一些实施方式中，系统还包括检测模块，配置用于：检测所述比特位反转的数量是否超过第二阈值；以及响应于所述比特位反转的数量超过所述第二阈值，将所述阈值设置为所述固态硬盘的提醒值。
11.在一些实施方式中，系统还包括执行模块，配置用于：响应于所述比特位反转的数量未超过所述第二阈值，选择擦写次数达到第三阈值的块再次进行测试，所述第三阈值大于所述阈值。
12.本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
13.本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
14.本发明具有以下有益技术效果：通过高温加速数据的变化，实现在短时间内测试比特位反转的目的，能更方便的研究nand闪存的比特位反转的特性。
附图说明
15.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，下面描述中的附图仅仅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实施例。
16.图1为本发明提供的测试nand闪存比特位反转的方法的实施例的示意图；
17.图2为本发明提供的测试nand闪存比特位反转的方法的实施例硬件连接图；
18.图3为本发明提供的测试nand闪存比特位反转的方法的实施例的对比结果图；
19.图4为本发明提供的测试nand闪存比特位反转的计算机设备的实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
21.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
22.基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种测试nand闪存比特位反转的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的测试nand闪存比特位反转的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
23.s1、生成块大小的随机数，并将随机数存储到本地数据文件中；
24.s2、从固态硬盘的nand闪存中选择擦写次数达到阈值的块，并对块进行擦除操作；
25.s3、将随机数写入块，并将固态硬盘放置在恒温箱中以使得固态硬盘在预设温度
下闲置预定时长；以及
26.s4、响应于闲置时间达到预定时长，读取块中的数据，并将数据与本地数据文件中的数据进行对比，基于对比结果计算比特位反转的数量和位置。
27.图2示出的是本发明提供的测试nand闪存比特位反转的方法的实施例硬件连接图。如图2所示，通过pcie(peripheral component interface express，总线和接口标准)线将ssd与测试电脑主机连接，打开电脑设备和python软件。
28.生成块大小的随机数，并将随机数存储到本地数据文件中。可以执行python生成随机数的命令，生成一个block(块)大小的随机数，并将此随机数保存到电脑本地的block_random_data.txt文件中。
29.从固态硬盘的nand闪存中选择擦写次数达到阈值的块，并对块进行擦除操作。阈值可以根据具体情形进行不同的设定，本发明实施例中阈值为5000。从ssd的nand flash中，选择一个擦写次数在5000次以上的block，并对此block进行擦除操作，比如选择的block为ch0-ce0-lun0-block10。
30.将随机数写入块，并将固态硬盘放置在恒温箱中以使得固态硬盘在预设温度下闲置预定时长。在一些实施方式中，方法还包括：根据所述固态硬盘的温度参数与计算参数的关系计算出所述预设温度。不同类型的固态硬盘的预设温度可能不同，根据预设温度可以进一步得到预设时间。例如，本发明实施例中计算得到预设温度为85摄氏度，预设时间为21小时。将随机数写入到ch0-ce0-lun0-block10，将电脑关机，取下测试的ssd，将ssd放入85摄氏度的温箱中，在温箱中闲置21小时，进行高温加速。
31.响应于闲置时间达到预定时长，读取块中的数据，并将数据与本地数据文件中的数据进行对比，计算出比特位反转的数量和位置。当达到21小时候，将ssd从温箱中取出，待ssd冷却至室温，将ssd通过pcie线连接到电脑上。执行python读取block的指令，将ch0-ce0-lun0-block10中的数据读出，并保存到文件ch0_ce0_lun0_blk10_rawdata.csv中。通过python分析程序，对block_random_data.txt文件原始随机数数据与ch0_ce0_lun0_blk10_rawdata.csv文件中nand flash中读取的数据进行比较。
32.图3示出的是本发明提供的测试nand闪存比特位反转的方法的实施例的对比结果图。其中，index表示数据位置，read表示从nand flash读取的数据，original表示生成的随机数，total_1表示数据中1的个数，total_0表示数据中0的个数，total0_1表示数据中0反转变为1的个数，total1_0表示数据中1反转变为0的个数，flip_cnt表示数据中比特位发生反转的个数。
33.在一些实施方式中，方法还包括：检测所述比特位反转的数量是否超过第二阈值；以及响应于所述比特位反转的数量超过所述第二阈值，将所述阈值设置为所述固态硬盘的提醒值。同样的，第二阈值可以根据具体的情形进行具体的设置。根据检测结果可以得知比特位反转的数量，如果比特位反转的数量超过第二阈值，表明擦除次数为阈值的ssd容易出现数据反转的情形，可以将该阈值设置为固态硬盘的提醒值，以避免由于固态硬盘出现老化产生数据问题。
34.在一些实施方式中，方法还包括：响应于所述比特位反转的数量未超过所述第二阈值，选择擦写次数达到第三阈值的块再次进行测试，所述第三阈值大于所述阈值。如果比特位反转的数量没超过第二阈值，说明固态硬盘在此擦除次数下的数据存储功能尚可，可
以将阈值调高至第三阈值再次进行测试。
35.需要特别指出的是，上述测试nand闪存比特位反转的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于测试nand闪存比特位反转的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
36.基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种测试nand闪存比特位反转的系统，包括：生成模块，配置用于生成块大小的随机数，并将所述随机数存储到本地数据文件中；选择模块，配置用于从固态硬盘的nand闪存中选择擦写次数达到阈值的块，并对所述块进行擦除操作；加速模块，配置用于将所述随机数写入所述块，并将所述固态硬盘放置在恒温箱中以使得所述固态硬盘在预设温度下闲置预定时长；以及对比模块，配置用于响应于闲置时间达到所述预定时长，读取所述块中的数据，并将所述数据与所述本地数据文件中的数据进行对比，基于对比结果计算比特位反转的数量和位置。
37.在一些实施方式中，系统还包括计算模块，配置用于：根据所述固态硬盘的温度参数与计算参数的关系计算出所述预设温度。
38.在一些实施方式中，系统还包括检测模块，配置用于：检测所述比特位反转的数量是否超过第二阈值；以及响应于所述比特位反转的数量超过所述第二阈值，将所述阈值设置为所述固态硬盘的提醒值。
39.在一些实施方式中，系统还包括执行模块，配置用于：响应于所述比特位反转的数量未超过所述第二阈值，选择擦写次数达到第三阈值的块再次进行测试，所述第三阈值大于所述阈值。
40.基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：s1、生成块大小的随机数，并将随机数存储到本地数据文件中；s2、从固态硬盘的nand闪存中选择擦写次数达到阈值的块，并对块进行擦除操作；s3、将随机数写入块，并将固态硬盘放置在恒温箱中以使得固态硬盘在预设温度下闲置预定时长；以及s4、响应于闲置时间达到预定时长，读取块中的数据，并将数据与本地数据文件中的数据进行对比，基于对比结果计算比特位反转的数量和位置。
41.在一些实施方式中，步骤还包括：根据所述固态硬盘的温度参数与计算参数的关系计算出所述预设温度。
42.在一些实施方式中，步骤还包括：检测所述比特位反转的数量是否超过第二阈值；以及响应于所述比特位反转的数量超过所述第二阈值，将所述阈值设置为所述固态硬盘的提醒值。
43.在一些实施方式中，步骤还包括：响应于所述比特位反转的数量未超过所述第二阈值，选择擦写次数达到第三阈值的块再次进行测试，所述第三阈值大于所述阈值。
44.如图4所示，为本发明提供的上述测试nand闪存比特位反转的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
45.以如图4所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302，并还可以包括：输入装置303和输出装置304。
46.处理器301、存储器302、输入装置303和输出装置304可以通过总线或者其他方式
连接，图4中以通过总线连接为例。
47.存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的测试nand闪存比特位反转的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的测试nand闪存比特位反转的方法。
48.存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据测试nand闪存比特位反转的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
49.输入装置303可接收输入的用户名和密码等信息。输出装置304可包括显示屏等显示设备。
50.一个或者多个测试nand闪存比特位反转的方法对应的程序指令/模块存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的测试nand闪存比特位反转的方法。
51.执行上述测试nand闪存比特位反转的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
52.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序。
53.最后需要说明的是，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，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，测试nand闪存比特位反转的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
54.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
55.应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
56.上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
57.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
58.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。