闪存磨损次数预测方法、装置及存储介质与流程

1.本技术涉及闪存寿命预测技术领域，尤其涉及一种闪存磨损次数预测方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.固态硬盘(solid state drive，ssd)一般使用闪存(flash memory)作为存储介质。闪存有一定的磨损寿命，其磨损次数越多，性能越差。闪存的使用寿命代表闪存在失效前的能够执行的操作次数，是闪存重要的参数指标。但是在闪存没有记录磨损次数或磨损次数无法正常读取的情况，则无法获得闪存的磨损次数。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种闪存磨损次数预测方法、装置及存储介质，能够在没有记录磨损次数或磨损次数无法正常读取的情况获得闪存的磨损次数。
4.本技术的第一方面提供一种闪存磨损次数预测方法，所述预测方法包括：
5.向闪存发送操作指令，以控制所述闪存执行预设操作；
6.获取所述闪存执行所述预设操作的执行时间；及
7.根据所述执行时间，确定所述闪存的预测磨损次数。
8.根据本技术第一方面的一具体实施例，所述预设操作为编程操作。
9.根据本技术第一方面的一具体实施例，所述预设操作为擦除操作。
10.根据本技术第一方面的一具体实施例，所述预设操作包括编程操作及擦除操作；所述获取所述闪存执行所述预设操作的执行时间包括：获取所述闪存执行所述编程操作的第一执行时间；及获取所述闪存执行所述擦除操作的第二执行时间；所述根据所述执行时间，确定所述闪存的磨损次数包括：根据所述第一执行时间，确定所述闪存的第一磨损次数；根据所述第二执行时间，确定所述闪存的第二磨损次数；及根据所述第一磨损次数及所述第二磨损次数，确定所述闪存的所述预测磨损次数。
11.根据本技术第一方面的一具体实施例，所述根据所述第一磨损次数及所述第二磨损次数确定所述闪存的所述预测磨损次数包括：将所述第一磨损次数及所述第二磨损次数的平均值确定为所述预测磨损次数。
12.根据本技术第一方面的一具体实施例，所述预测方法还包括：对所述闪存执行若干次磨损操作，并记录所述磨损操作的操作时间及与所述操作时间对应的磨损总次数；及获取所述操作时间与所述磨损总次数的对应关系；所述根据所述执行时间，确定所述闪存的预测磨损次数包括：根据所述执行时间及所述磨损总次数与所述操作时间的对应关系，确定所述闪存的所述预测磨损次数。
13.根据本技术第一方面的一具体实施例，所述对所述闪存执行若干次磨损操作包括：对所述闪存执行若干次磨损操作，每一次所述磨损操作包括一次编程操作及一次擦除操作。
14.根据本技术第一方面的一具体实施例，所述预测方法还包括：对若干个所述闪存分别执行所述磨损操作，并将每一所述闪存执行所述磨损操作的时间的平均值作为所述操作时间。
15.本技术的第二方面提供一种闪存磨损次数预测装置，所述装置包括：包括处理器和存储器，所述存储器用于存储多条程序指令，所述处理器调用所述程序指令时，实现如上所述的闪存磨损次数预测方法。
16.本技术的第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储多条程序指令，所述多条程序指令适于由处理器加载并执行如上所述的闪存磨损次数预测方法。
17.本技术相比于现有技术，至少具有如下有益效果：
18.通过闪存执行预设操作的执行时间，确定闪存的预测磨损次数，能够在没有记录磨损次数或磨损次数无法正常读取的情况获得闪存的磨损次数。
附图说明
19.图1为本技术一实施方式提供的闪存磨损次数预测方法的流程示意图。
20.图2为本技术一实施方式提供的擦除时间与磨损总次数的变化关系的示意图。
21.图3为本技术一实施方式提供的编程时间与磨损总次数的变化关系的示意图。
22.图4为图1中步骤s14的子流程示意图。
23.图5为图1中步骤s15的子流程示意图。
24.图6为本技术一实施方式中提供的闪存磨损次数预测装置的模块示意图。
25.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
26.主要元件符号说明
27.闪存磨损次数预测装置
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100
28.处理器
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110
29.存储器
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120
30.计算机程序
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121
具体实施方式
31.为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。
33.在本技术的各实施例中，为了便于描述而非限制本技术，本技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语“连接”并非限定于物理的或者机械的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“上方”、“下方”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对
象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
34.请参阅图1，本技术的实施例提供一种闪存磨损次数预测方法，闪存磨损次数预测方法包括以下步骤：
35.步骤s11，对闪存执行若干次磨损操作，并记录磨损操作的操作时间及对应的磨损总次数。
36.在一种可能的实现方式中，对闪存执行若干次磨损操作，每一次的磨损操作均包括一次编程操作及一次擦除操作。即执行编程操作和擦除操作构成的一个循环操作作为对闪存的一次磨损。
37.在一种可能的实现方式中，对若干个闪存分别执行磨损操作，并将每一个闪存执行磨损操作所花费的时间的平均值作为最终的操作时间。可以理解，由于不同的闪存的芯片之间具有差异性，通过在尽可能多的芯片上进行磨损操作，收集这些芯片执行磨损操作所花费的时间的平均值，能够提高最终数据(即操作时间)的准确性。可以理解，在该实施方式中，若干个闪存的磨损程度也应当相当，即这些闪存具有相同或相近的磨损总次数。
38.步骤s12，获得操作时间与磨损总次数的对应关系。
39.在一种可能的实现方式中，根据在步骤s11中记录的操作时间及与操作时间对应的磨损总次数，能够绘制折线图，以反映操作时间与磨损总次数之间的对应关系。
40.请一并参阅图2及图3，图2示出了擦除时间与磨损总次数的变化关系的示意图。图3示出了编程时间与磨损总次数的变化关系的示意图。横轴为磨损总次数，纵轴为擦除时间(参图2)或编程时间(参图3)。
41.应理解，此处的擦除时间或编程时间均为示例性的，与闪存实际的擦除时间或编程时间存在差异，例如与实际的时间存在一个或多个数量级的差别。擦除时间或编程时间对应的数值仅用于反应其与磨损总次数对应的变化关系。以图2中纵坐标的数值110为例，其对应的闪存实际的擦除时间约为10ms，对应的闪存实际的编程时间约为2.2ms。可以理解，本实施例对擦除时间(或编程时间)与闪存实际的擦除(或编程)时间之间的比例关系在此不作限制。
42.由图2可知，擦除时间随磨损总次数的增加而增加。例如，当磨损总次数为1次时，擦除时间对应约为100，当磨损总次数为800次时，擦除时间对应约为102，当磨损总次数为1600次时，擦除时间对应约为104，当磨损总次数为3000次时，擦除时间对应约为105，当磨损总次数为5000次时，擦除时间对应约为110，当磨损总次数为7000次时，擦除时间对应约为120。
43.由图3可知，编程时间随磨损总次数的增加而减少。例如，当磨损总次数为1次时，擦除时间对应约为400，当磨损总次数为800次时，擦除时间对应约为396，当磨损总次数为1600次时，擦除时间对应约为390，当磨损总次数为3000次时，擦除时间对应约为380，当磨损总次数为5000次时，擦除时间对应约为370，当磨损总次数为7000次时，擦除时间对应约为350。
44.可以理解，磨损总次数的取值点可以根据需要进行调整。可以等间隔的进行取点，例如每间隔一百次的磨损取一个点，也可以非等间隔的进行取点。
45.可以理解，随着磨损总次数的增加，闪存产生越来越多的氧化层陷阱和界面态，会导致越来越多的电子留存在氧化层中，闪存另外只需很少的电子就能达到目标电压，因此
编程时间随磨损次数的增加越来越短。而擦除这些电子越来越困难，需要更长的时间才能擦除足够的电子以使得电压至目标状态，因此擦除时间越来越长。
46.步骤s13，向闪存发送操作指令，以控制闪存执行预设操作。
47.在一种可能的实现方式中，该预设操作为编程操作或者擦除操作中的一种。在另一种可能的实现方式中，该预设操作也可以同时包括编程操作和擦除操作。
48.步骤s14，获取闪存执行预设操作的执行时间。
49.具体地，当步骤13中的预设操作为编程操作或者擦除操作中的一个时，该执行时间只需计算对应的操作所花费的时间。例如，当步骤s13中预设操作为编程操作，则该执行时间为执行一次编程操作所花费的时间。又例如，当步骤s13中预设操作为擦除操作，则该执行时间为执行一次擦除操作所花费的时间。
50.在一种可能的实现方式，步骤s13中的预设操作同时包括编程操作和擦除操作。在该实施方式中，步骤s14中则需要同时获取编程操作的执行时间与擦除操作的执行时间。
51.请一并参阅图4，所示为在该实现方式中步骤s14的子流程示意图。
52.步骤s141，获取闪存执行编程操作的第一执行时间。
53.步骤s142，获取闪存执行擦除操作的第二执行时间。
54.步骤s15，根据执行时间，确定闪存的预测磨损次数。
55.具体地，根据执行时间及步骤s12中获得的磨损总次数与操作时间的对应关系，确定闪存的预测磨损次数。
56.根据已有的操作时间随磨损总次数的对应关系，再结合目前的执行时间(编程时间或擦除时间)，可以得到一个对应的磨损总次数。这个磨损总次数能够作为当前预测的闪存的磨损次数，即预测磨损次数。可以理解，该预测磨损次数能够用来预估闪存剩余的使用寿命。
57.在一种可能的实现方式中，步骤s13中的预设操作同时包括编程操作和擦除操作，步骤s14中能够获得相应的第一操作时间与第二操作时间。
58.请一并参阅图5，所示为在该实现方式中步骤s15的子流程示意图。
59.步骤s151，根据第一执行时间，确定闪存的第一磨损次数。
60.步骤s152，根据第二执行时间，确定闪存的第二磨损次数。
61.可以理解，在步骤s151及步骤s152中，能够通过第一执行时间(或第二执行时间)及步骤s12中获得的磨损总次数与操作时间的对应关系，确定闪存的第一磨损次数(或第二磨损次数)。
62.步骤s153，根据第一磨损次数及第二磨损次数，确定闪存的预测磨损次数。
63.在一种可能的实现方式中，将第一磨损次数及第二磨损次数的平均值确定为预测磨损次数。可以理解，通过同时计算第一磨损次数与第二磨损次数，并将两者的平均值作为最终的预测磨损次数，能够提高最终数据(即预测磨损次数)的准确性。
64.可以理解，在理想的情况下，闪存的第一磨损次数与第二磨损次数应当相同或相近。例如，当得到的编程时间为110，那么根据图2所示的编程时间与磨损总次数的对应关系，可以得出预测磨损次数越为5k次。当得到的擦除时间为370时，根据图3所示的擦除时间与磨损总次数的对应关系，可以得出预测磨损次数也约为5k次。
65.请参阅图6，本技术的实施例还提供一种闪存磨损次数预测装置100，闪存磨损次
数预测装置100包括处理器110及存储器120，以及存储在存储器120中并可在处理器110上运行的计算机程序121。处理器110与存储器120可以通过总线连接并完成相互间的通信。处理器110执行计算机程序121时实现上述闪存磨损次数预测法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤s11～s15、图4所示的步骤s141～s142及图5所示的步骤s151～s153。
66.本领域技术人员可以理解，示意图仅仅是闪存磨损次数预测装置100的示例，并不构成对闪存磨损次数预测装置100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如闪存磨损次数预测装置100还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
67.所称处理器110可以是中央处理模块(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器110可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器等，处理器110是闪存磨损次数预测装置100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个闪存磨损次数预测装置100的各个部分。
68.存储器120可用于存储计算机程序121和/或模块/单元，处理器110通过运行或执行存储在存储器120内的计算机程序和/或模块/单元，以及调用存储在存储器120内的数据，实现闪存磨损次数预测装置100的各种功能。存储器120可主要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、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据闪存磨损次数预测装置100的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器120可以包括高速随机存取闪存，还可以包括非易失性闪存，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘闪存件、闪存器件、或其他易失性固态闪存件。
69.可以理解，以上所描述的闪存磨损次数预测装置100的实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本发明实施例中的各功能模块可以集成在相同处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
70.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有程序指令，程序指令在计算设备上运行时，使得计算设备执行前述实施例提供的闪存磨损次数预测方法。
71.显然，本技术通过闪存执行预设操作的执行时间，确定闪存的预测磨损次数，能够在没有记录磨损次数或磨损次数无法从闪存正常读取的情况获得闪存的磨损次数。
72.本技术领域的技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化应该落在本技术要求保护的范围之内。