一种基于擦除时间判断NANDFlash对浅擦除处理的方法与流程

本发明涉及一种基于擦除时间判断nandflash对浅擦除处理的方法，属于存储器技术领域。

背景技术：

nandflash是非易失性存储器，掉电数据不丢失，体积小，可以实现廉价高效的大容量存储，因此受到广泛应用。

一片nandflash一般是由许多块（block）组成，每个块（block）又包含许多字线（wordline），每个字线（wordline）又包含若干页（page）。用户可以对nandflash进行擦除、写入和读取操作，其中，块（block）一般是擦除操作的最小寻址单元，字线（wordline）一般是写入操作的最小寻址单元，页（page）一般是读取操作的最小寻址单元。

任何nandflash的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除操作。对未写满的block进行擦除操作称为浅擦除（shallowerase），对已经写满的block进行擦除操作称为正常擦除（normalerase）。

nandflash由于内部原理和制作工艺限制，在使用过程中会出现位（bit）反转的情况，即写入的数据在读出时有些位由1变0，有些位由0变1。部分nand厂商担心多次shallowerase操作会造成更多的位反转，所以在用户进行shallowerase操作时，部分nand厂商设计nand内部要先对要擦除的块（block）用无效数据填充，然后再擦除。

如果nand内部对shallowerase的块进行写无效数据的处理，那么用户便不再需要写无效数据。因此，我们需要判断nand内部是否对shallowerase的块进行写满无效数据的处理。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种nandflash内部是否对shallowerase的块（block）先写无效数据再擦除的判断方法，并告知该种判断方法的具体操作步骤。

因为写无效数据会消耗时间，因此本方法判断nandflash内部是否对shallowerase的块（block）先写无效数据再擦除的方法为:基于擦除时间来判断。

由于擦除时间受多种因素影响，所以我们要做的是，排除其他因素的干扰，测试写操作停止在不同wordline的擦除时间。

一种基于擦除时间判断nandflash对浅擦除处理的方法，包括以下步骤：

s01）、确定n个对擦除时间存在干扰的因素s1、s2、…、sn，n为正整数；

s02）、基于步骤s01）确定的n个因素，对要判断的nandflash的块进行n级分组，一级分组按因素s1进行分组，二级分组按因素s2对一级分组的结果进行分组，依次类推，n级分组按因素sn对n-1级分组的结果进行分组，n级分组的结果称为对照组，每个对照组要保证有足够多的nandflash的块。

s03）、对不同对照组的nandflash的块进行多次擦写操作，对于每个对照组，其每次的写入量与之前的写入量相同，并记录擦除时间；

s04）、将每个对照组多次擦写的擦除时间计算平均值，并记录到表格中；

s05）、基于表格，分析写入量对擦除时间的影响，从而判断nandflash对浅擦除处理方式；具体为：如果在不同因素下，写入量在某个比例以下时的擦除时间比写满block所用擦除时间多，则判断在用户下发擦除命令后，nandflash内部对写入量低于该比例的block，消耗时间进行了内部写无效数据的处理，然后再执行擦除命令；如果在不同因素下，写入量在某个比例以下的擦除时间小于或等于写满block所用擦除时间，则判断在用户下发擦除命令后，nandflash内部对写入量低于该比例的block，内部没有进行写无效数据的处理，而是直接执行擦除命令。

进一步的，步骤s01确定的n个因素为磨损程度、写入量和温度，一级分组时根据磨损程度将nandflash分为i个一级分组，二级分组时，根据写入量将每个一级分组再分为j个二级分组，三级分组时，根据温度将每个二级分组再分为k个三级分组，通过三级分组，共得到i*j*k个对照组。

进一步的，一级分组时，将nandflash按照磨损程度从pe0到nandflash生命末期按照1000次擦写为间隔划分为i组。

进一步的，二级分组时，按照写入量从空到满，以20%为间隔，将每个一级分组划分为j个二级分组。

进一步的，三级分组时，按照温度从室温到nandflash最高工作温度，以5℃为间隔，将每个二级分组划分为k组。

进一步的，nandflash最高工作温度为nand手册给出的最高工作温度。

本发明的有益效果：本方法可以判断在用户下发擦除命令后，nandflash内部是否对shallowerase的块（block）进行写无效数据的处理，用户可根据结论判断是否还需要对nandflash的shallowerase的块（block）写无效数据。从而避免无效冗余操作，提升nand访问效率。

附图说明

图1为擦除时间记录表格参考示例图；

图2为本方法的流程图。

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

本实施例公开一种基于擦除时间判断nandflash对浅擦除处理的方法，如图2所示，包括以下步骤：

s01）、确定n个对擦除时间存在干扰的因素s1、s2、…、sn，n为正整数；

本实施例中，确定3个对擦除时间存在干扰的因素，分别为磨损程度pe、写入量和温度。

s02）、根据步骤s01的其他因素，设置不同的对照组。比如，一级分组时根据磨损程度将nandflash分为i个一级分组，二级分组时，根据写入量将每个一级分组再分为j个二级分组，三级分组时，根据温度将每个二级分组再分为k个三级分组，通过三级分组，共得到i*j*k个对照组。

具体的，一级分组时，将nandflash按照磨损程度从pe0到nandflash生命末期按照1000次擦写为间隔划分为i组，分别为：pe0、pe1000、pe2000、pe3000、······。

二级分组时，按照写入量从空到满，以20%为间隔，将每个一级分组划分为j个二级分组。本实施例中，写入量从0到100%，每个一级分组被划分为6个二级分组。

三级分组时，按照温度从室温到nandflash最高工作温度，以5℃为间隔，将每个二级分组划分为k组。室温为30°c，本实施例中，nandflash最高工作温度为85°c，则每个二级分组被划分为11个三级分组。

由于block差异，各block之间的擦除时间有差别，所以要保证i*j*k组的block有足够的样本量。本实施例中，每个对照组的样本量为100个block。

s03）、对步骤s02的不同对照组（i*j*k组）进行多次擦写操作，对于每个对照组，其每次的写入量保持与之前的写入量相同，并记录擦除时间。多次擦写是由于相同的block相同的写入量每次的擦除时间也不一定相同，我们需要通过多次擦写来计算平均值。

s04）、使用脚本将每个对照组（相同磨损程度、相同写入量和相同温度下），多次擦写的擦除时间计算平均值，并记录数据整理到表格里，表格示例见图1，图1表示了磨损程度pe0、30°c到85°c、0到100%写入量，对应的每个对照组多次擦写的平均擦除时间；

s05）、基于表格，分析写入量对擦除时间的影响，判断nandflash内部是否对shallowerase的块（block）先写无效数据再擦除的处理。基于表格，我们可以看出不同磨损程度、不同温度下，擦除时间随写入量的变化关系。

如果在不同磨损程度、不同温度下，写入量在某个比例以下时的擦除时间，比写满block所用时间多，比如多出300us。则判断在用户下发擦除命令后，nandflash内部对写入量低于该比例的block，消耗时间进行了内部写无效数据的处理，然后再执行擦除命令。

反之，如果在不同磨损程度、不同温度下，写入量在某个比例以下时的擦除时间，小于或等于写满block所用时间，如图1的示例时间。则判断在用户下发擦除命令后，nandflash内部对写入量低于该比例的block，内部没有进行写无效数据的处理，而是直接执行擦除命令。

通过本发明描述的判断方法，可以判断在用户下发擦除命令后，nandflash内部是否对shallowerase的块（block）进行写无效数据的处理。假如nand内部对写入量低于某个比例的block进行先写无效数据的处理，则用户进行shallowerase操作时，无需先写满无效数据，直接擦除即可；反之，用户进行shallowerase操作时，建议用户先写满无效数据，然后再擦除。

由上述可知，用户可根据结论判断是否还需要对nandflash的shallowerase的块（block）写无效数据。从而避免无效冗余操作，提升nand访问效率。

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。