一种针对OpenBlock的测试及处理方法与流程

本发明涉及一种针对openblock的测试及处理方法，属于nandflash测试技术领域。

背景技术：

nandflash是目前被广泛应用的存储介质，nandflash以块（block）为擦除单位，页（page）为读写单位，在使用过程中极易出现某些块的页未写入数据的情况，这种没有写满数据的块我们称作开放块（openblock）。openblock中保存的数据稳定性较差，尤其是读取边缘页时，大概率出现大量数据位错误，应用到系统中可能表现为数据纠错失败。

具体的，openblock指未被完全写满的块。nandflash以块（block）为擦除单位，以页（page）或字线（wl）为读写单位，在使用过程中，如果一个block的所有page或wl没有被全部写入数据，我们将其称为openblock。openblock中最后写入数据的几个page或wl我们称为边缘page（wl）。与openblock对应的是完全写满数据的block，我们称为closeblock。

一般来说，影响nandflash保存数据的因素主要有擦写次数（pecounts）、数据保存时间（dataretention）、读取次数（readdisturb）、温度变化，但是它们对于closeblock和openblock的影响并不相同，所以如果对openblock使用与closeblock同样的处理策略是无法保证openblock中有效数据的读取正确性的，尤其是对边缘page（wl）而言，需要保护边缘page或字线的数据稳定。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种针对openblock的测试及处理方法，测试得出openblock的边缘页或边缘字线，根据测试方法得出的结果有针对性的对openblock进行处理，避免因为openblock问题带来的数据读取错误。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种针对openblock的测试方法，包括以下步骤：

s01）、选取一个block作为测试block，针对该block，从写入wl0开始，每写完一个wl的数据，就读取已经写过的所有wl，将所有读取的wl的数据错误位数记录下来，直至写满当前block，从而得到整个block写入过程中的所有fbc情况；

s02）、设block有n个wl，closeblock是n个wl全部写满数据，openblock是只有k个wl写入数据，k∈（0，n），对于测试的每个block，分析k以后的wl的数据错误位数，若从第s个wl之后，数据错误位数呈现相对稳定的振荡状态，说明openblock的数据已经相对稳定，要保证openblock的k个wl数据稳定性与closeblock一致，从wlk向后写入至少s个冗余wl，s∈（0，k-n]）；与closeblock对比发现k个wl里面有m个边缘的wlfbc明显升高，这m个wl称作边缘wl。

进一步的，执行完步骤s02）之后执行步骤s03），s03）、将所有wl都写入数据，然后对m个边缘wl进行最优电压轴扫描，扫描完成后将m组最优电压轴分别用于m个边缘wl，找到一组让每个边缘wl的fbc都满足ecc纠错能力的电压轴，这就是m个边缘wl的最优电压轴。

进一步的，选取m个block重复步骤s01、s02，得到不同k值对应的s。

进一步的，将block的wl分为w组，编号1,2…，w，每组包含的wl数量分别为n/w，n/w*2…，n，选取测试的block，将第1组的wl都写入数据，然后对m个边缘wl进行最优电压轴扫描，扫描完成后将m组最优电压轴分别用于m个边缘wl，找到一组让每个边缘wl的fbc都满足ecc纠错能力的电压轴，这就是m个边缘wl的最优电压轴，然后擦除整个block，重复第1组wl的操作直至w组wl全部完成，最后就得到了所有w组openblock边缘wl的最优电压轴。

进一步的，通过在不同擦写次数、不同数据保存时间、不同读取次数和温度变化情况下测试，进而获取每组情况对应的s。

进一步的，通过在不同擦写次数、不同数据保存时间、不同读取次数和温度变化情况下测试而获取每种情况对应的边缘wl的最优电压轴。

本发明还公开一种针对openblock的处理方法，对于openblock的边缘wl采取使用最优电压轴读取边缘wl数据；对于有m个边缘wl的openblock，为了保证openblock的k个wl数据稳定性与closeblock一致，从wlk向后写入至少s个冗余wl。

进一步的，s个冗余wl写入随机数据。

本发明的有益效果：本发明所述测试方法能够快速获取openblock存储的数据特性，通过获取的具体数据可以快速得出对应的参数数值，同时测试中可以很容易的增加擦写次数（pecounts）、数据保存时间（dataretention）、读取次数（readdisturb）和温度变化等影响nandflash数据稳定性的方法，最终根据测试结果确定对应的处理方法。另外根据本专利描述的openblock边缘wl处理方法能够快速准确的读取多种情况下边缘wl的数据，降低openblock边缘wl的数据错误风险。

具体实施方式

图1为测试得到边缘wl的流程图；

图2为得到边缘wl最优电压轴的流程图；

图3为readwl12对应的fbc曲线示意图；

图4为readwl49对应的fbc曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例公开一种针对openblock的测试方法，本方法包括前部分，一部分是测试得到边缘wl，另一部分是测试得到边缘wl的最优电压轴。

本实施例以one-pass3dtlc为例，说明一种openblock的测试方法，并通过与closeblock的对比，给出openblock的处理方法。假设3dtlc的每个block有n个wl，closeblock即n个wl全部写满数据，openblock则是写入的wl数量只有k个，k∈（0，n）。

测试得出边缘wl的过程为：

s01）、选取一个block作为测试block，针对该block，从写入wl0开始，每写完一个wl的数据，就读取已经写过的所有wl，将所有读取的wl的数据错误位数记录下来，直至写满当前block，从而得到整个block写入过程中的所有fbc情况；

s02）、设block有n个wl，closeblock是n个wl全部写满数据，openblock是只有k个wl写入数据，k∈（0，n），对于测试的每个block，分析k以后的wl的数据错误位数（fbc），若从第s个wl之后，数据错误位数呈现相对稳定的振荡状态，说明openblock的数据已经相对稳定，要保证openblock的k个wl数据稳定性与closeblock一致，从wlk向后写入至少s个wl，s∈（0，k-n]）；与closeblock对比可以发现k个wl里面会有边缘的m个wlfbc明显升高，这m个wl称作边缘wl。

图3为readwl12对应的fbc曲线示意图，从图3可以看出wl12的数据错误位数（fbc）随着向后顺序写入wl会呈现下降趋势，当wl12后第4个，即当写入wl超过wl16后，wl12的fbc呈现一个相对稳定的震荡状态，说明wl12的数据已经相对稳定，因为16-12=4，故s等于4，要保护k=12个wl的数据，需要向后写入至少s=4个wl。

图4为readwl49对应的fbc曲线示意图，从图4可以看出，目前写到第53个wl，前49个wl数据比较稳定了，那么fbc比较高的边缘wl的就是50、51、52、53，即m个边缘wl，m=53-49=4。

为了使测试具有普遍性，选取m个block重复步骤s01、s02，对最终数据进行统计分析就可以得出边缘wl。也可以根据需求对block的wl分组，根据上面的测试找出每组对应的s。

步骤s01、s02通过在不同擦写次数（pecounts）、不同数据保存时间（dataretention）、不同读取次数（readdisturb）和温度变化情况下测试而获取每种情况对应的s。

通过步骤s01、s02得出写入k个wl数据后会有m个边缘wl的数据稳定性明显不同于closeblock对应的wl，m即为openblock的边缘脆弱wl，其数据稳定性要远差于closeblock。同时步骤s01、s02得出的另一个结论是：保证k个wl数据稳定性而写入的s个wl，我们称为冗余wl，写入的数据应为随机数。冗余wl的写入是需要时间的，并且准备这些数据也需要一定的buffer资源占用。为了减少这部分开销，我们提出第二部分，即获取边缘wl的最优电压轴。

获取边缘wl的最优电压轴的过程为：将所有wl都写入数据，然后对m个边缘wl进行最优电压轴扫描，扫描完成后将m组最优电压轴分别用于m个边缘wl，找到一组让每个边缘wl的fbc都满足ecc纠错能力的电压轴，这就是m个边缘wl的最优电压轴。

这是通过一个block得到一组边缘wl最优电压轴的过程，为了减少测试量级将block的wl分为w组，编号1,2…，w，每组包含的wl数量分别为n/w，n/w*2…，n，选取测试的block，将第1组的wl都写入数据，然后对m个边缘wl进行最优电压轴扫描，扫描完成后将m组最优电压轴分别用于m个边缘wl，找到一组让每个边缘wl的fbc都满足ecc纠错能力的电压轴，这就是m个边缘wl的最优电压轴，然后擦除整个block，重复第1组wl的操作直至w组wl全部完成，最后就得到了所有w组openblock边缘wl的最优电压轴。

最优电压轴可以使当前的openblock的边缘wl数据都能够有效的被读取。

可以通过在不同擦写次数（pecounts）、不同数据保存时间（dataretention）、不同读取次数（readdisturb）和温度变化情况下测试而获取每种情况对应的边缘wl的最优电压轴。

图1为测试得到边缘wl的流程图，具体实施步骤为：

1、选取需要测试的block，设置此时需要写入的wl为0，然后执行步骤2；

2、判断当前写wl是否已经超过最后一个wl，如果是则结束，如果不是则执行步骤3；

3、向当前需要写数据的wl写入随机数据，然后执行步骤4；

4、设置读取的wl编号为0，即从wl0开始，然后执行步骤5；

5、读取当前读wl的数据，记录其错误位数，然后执行步骤6；

6、判断是否已经读完所有写wl，如果是则写wl编号加一，执行步骤2；如果否则读wl编号加一，执行步骤5。

图2为得到边缘wl最优电压轴的流程图，具体实施步骤为：

1、选取block，选取第一个wl组，执行步骤2；

2、将当前wl组的wl都写入数据，从而得到相应的openblock，然后执行步骤3；

3、设置第一个需要扫描的边缘wl，然后执行步骤4；

4、扫描当前边缘wl的最优电压轴，即错误数最低时候使用的电压轴，并记录电压轴，然后执行步骤5；

5、判断当前边缘wl是否为最后一个边缘wl，如果否，则执行步骤6；如果是则执行步骤7；

6、选择下一个需要扫描的边缘wl，然后执行步骤4；

7、得到m个边缘wl对应的m组电压轴，然后执行步骤8；

8、从m组电压轴中选择第一组电压轴，然后执行步骤9；

9、使用当前电压轴依次读取m个边缘wl，然后执行步骤10；

10、判断m个边缘wl是否全部满足ecc要求，如果否执行步骤11，如果是执行步骤13；

11、判断是否为最后一组电压轴，如果否执行步骤9，如果是执行步骤12；

12、记录扫描失败，本次没有找到一组合适的最优电压轴，然后执行步骤13；

13、判断是否是最后一个wl组，如果否执行步骤14，如果是则结束测试过程；

14、切换到下一个wl组，然后执行步骤2。

实施例2

本实施例公开一种针对openblock的处理方法，基于实施例1的测试结果，本方法对于openblock的边缘wl采取使用最优电压轴读取边缘wl数据；对于有m个边缘wl的openblock，为了保证openblock的k个wl数据稳定性与closeblock一致，需要向后写入至少s个wl。其中s个冗余wl写入随机数据。

本发明描述的测试方法能够快速获取openblock存储的数据特性，通过获取的具体数据可以快速得出对应的参数数值，同时测试中可以很容易的增加擦写次数（pecounts）、数据保存时间（dataretention）、读取次数（readdisturb）和温度变化等影响nandflash数据稳定性的方法，最终根据测试结果确定对应的处理方法。另外根据本专利描述的openblock边缘wl处理方法能够快速准确的读取多种情况下边缘wl的数据，降低openblock边缘wl的数据错误风险。

以上描述的仅是本发明的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本发明做出的改进和替换，属于本发明的保护范围。