存储设备的弱块筛选方法与流程

1.本技术涉及存储技术领域，特别涉及一种存储设备的弱块筛选方法。

背景技术：

2.在现有技术中针对存储设备(如nand flash)筛选主要是通过可靠性测试，在cross temperature(读写温差)，retention(数据保持度)，以及pe磨损的条件下统计从nand上读到的原始数据的比特翻转个数(bec)，来确定nand flash颗粒是否可靠，如果不可靠就淘汰整颗nand，甚至整批nand。这种方法属于一种粗略的筛选，筛选出来的颗粒比较稳定，但是无法更进一步的筛选出单颗nand上的不好的块(block)或者稳定性相对比较弱的块。而针对单颗nand颗粒的不好的块的筛选，现有的技术一般只是简单的筛选出出厂坏块，以及全部的block擦除一遍，再剔除出擦除报错(fail)的块，这种方法无法筛选出稳定性比较差的弱块，具体的筛选机制参考图1。
3.现有技术中评估一个nand颗粒或者颗粒上的block的稳定性基本只参考当前读取的页或者ldpc解码器(decoder)的码字(codeword)的bit翻转率，这个指标确实能够反映nand flash的稳定性，但是只能反映当前的nand颗粒上这个block的状态，无法预测该块后续的状态。
4.现有方案存在如下不足：
5.1.只能粗略的筛选出某一个批次的nand，无法精确的剔除nand颗粒中不稳定的块。
6.2.评估标准过于单一，只参考读上来的原始数据的bit翻转个数作为评判标准，不够精确，只从一个维度去评估，无法进一步筛选出潜在的弱块。
7.3.针对特定的颗粒中的块筛选，只检测出厂坏块，以及擦写失败的块，无法筛选有潜在风险的弱块。

技术实现要素：

8.为了克服前述不足，本发明提供了一种存储设备的弱块筛选方法，筛选出不好的块或者具有潜在风险的块，提高系统的稳定性。
9.本技术公开了一种存储设备的弱块筛选方法，包括：
10.依次对存储设备除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块进行常温写入测试、高低温读写测试、读干扰测试和擦除状态稳定性测试；
11.在各个测试中，获取所述存储设备中各个块的表征当前最小比特错误翻转个数的中心比特错误翻转个数、表征当前电压分布均衡性的比特错误翻转个数偏移差值和表征当前电压漂移范围的窗口偏移差值的三个指标；
12.对所述存储设备中各个块进行弱块筛选，包括：判断所述三个指标是否满足阈值条件，当一个块的所述三个指标中的任一个不满足相应的阈值条件时，将该块标记为弱块并生成临时弱块表；以及
13.根据所述各个测试的临时弱块表生成弱块表。
14.在一个优选例中，对所述存储设备进行所述各个测试之前，还包括：
15.对所述存储设备进行出厂坏块扫描，并获取出厂坏块表；
16.全擦除所述存储设备中除了被所述出厂坏块表标记为坏块之外的块，并获取擦除坏块表；以及
17.全写入所述存储设备中除了被所述出厂坏块表和所述擦除坏块表标记为坏块之外的块，并获取编程坏块表。
18.在一个优选例中，所述常温写入测试包括：
19.擦除除了被标记为坏块之外的所有剩余块，并写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
20.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间后对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
21.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据至每个块的部分页中，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及
22.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间后对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
23.在一个优选例中，所述高低温读写测试包括：
24.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，高温写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备保持在低温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
25.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，高温写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备保持在低温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
26.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，低温写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备保持在高温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及
27.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，低温写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备保持在高温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
28.在一个优选例中，所述读干扰测试包括：擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据直至所有剩余块写完，读取每个块中每个字线上的一个页预定次数，并对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
29.在一个优选例中，所述块的操作模式为tlc模式。
30.在一个优选例中，所述擦除状态稳定性测试包括：
31.slc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及
32.slc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，继续写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
33.tlc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及
34.tlc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，继续写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
35.在一个优选例中，所述中心比特错误翻转个数通过如下方式获取：采用初始默认电压读取的比特错误翻转个数，或对所述存储设备进行校准，采用中心电压读取的比特错误翻转个数。
36.在一个优选例中，所述比特错误翻转个数偏移差值通过如下方式获取：正向偏移读取参考电压并读取右移比特错误翻转个数，负向偏移读取参考电压并读取左移比特错误翻转个数，所述右移比特错误翻转个数和所述左移比特错误翻转个数之间的差值绝对值。
37.在一个优选例中，所述窗口偏移差值通过如下方式获取：正向偏移读取参考电压一正偏移量直至达到比特错误翻转个数的预设阈值，负向偏移读取参考电压一负偏移量直至达到比特错误翻转个数的预设阈值，取所述正偏移量和所述负偏移量之间的和为窗口偏移差值。
38.相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
39.1.能够剔除不同条件下稳定性表现差的块，提高系统的稳定性和减少触发错误处理(error handle)的高延时。
40.2.能够剔除出未来不够稳定，可能超过系统纠错能力的块，减少整个生命周期error handle机率，提高系统的稳定性。
41.3.能够收集同种nand的不同条件下的每一个页(写单元)的稳定性差异信息，为固件后台数据安全性扫描提供参考，提高其扫描的有效性。
42.本技术的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本技术所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本技术上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征a+b+c，在另一个例子中公开了特征a+b+d+e，而特征c和d是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征e技术上可以与特征c相组合，则，a+b+c+d的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而a+b+c+e的方案应当视为已经被记载。
附图说明
43.图1示出了现有的筛选存储设备坏块的方法的流程图。
44.图2示出了本技术一个实施例中的存储设备的弱块筛选方法的流程示意图。
45.图3示出了本技术一个实施例中的存储设备的坏块和弱块筛选方法的具体流程示意图。
46.图4示出了本技术一个实施例中的存储设备弱块筛选的指标。
具体实施方式
47.在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
48.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的实施方式作进一步地详细描述。
49.本技术公开了一种存储设备的弱块筛选方法，图2示出了一个实施例中的弱块筛选方法的流程示意图。该方法包括如下步骤：
50.步骤101，首先，对所述存储设备进行出厂坏块扫描，并获取出厂坏块表；全擦除所述存储设备中除了被所述出厂坏块表标记为坏块之外的块，并获取擦除坏块表；全写入所述存储设备中除了被所述出厂坏块表和所述擦除坏块表标记为坏块之外的块，并获取编程坏块表。接着，依次对存储设备除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块进行常温写入测试、高低温读写测试、读干扰测试和擦除状态稳定性测试。
51.步骤102，在各个测试中，获取所述存储设备中各个块的表征当前最小比特错误翻转个数的中心比特错误翻转个数、表征当前电压分布均衡性的比特错误翻转个数偏移差值和表征当前电压漂移范围的窗口偏移差值的三个指标。
52.在一个实施例中，所述中心比特错误翻转个数通过如下方式获取：采用初始默认电压读取的比特错误翻转个数，或对所述存储设备进行校准，采用中心电压读取的比特错误翻转个数。所述比特错误翻转个数偏移差值通过如下方式获取：正向偏移读取参考电压并读取右移比特错误翻转个数，负向偏移读取参考电压并读取左移比特错误翻转个数，所述右移比特错误翻转个数和所述左移比特错误翻转个数之间的差值绝对值。所述窗口偏移差值通过如下方式获取：正向偏移读取参考电压一正偏移量直至达到比特错误翻转个数的预设阈值，负向偏移读取参考电压一负偏移量直至达到比特错误翻转个数的预设阈值，取所述正偏移量和所述负偏移量之间的和为窗口偏移差值。
53.步骤103，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选，包括：判断所述三个指标是否满足阈值条件，当一个块的所述三个指标中的任一个不满足相应的阈值条件时，将该块标记为弱块并生成临时弱块表。
54.在一个实施例中，采用tlc操作模式进行常温写入测试，所述常温写入测试包括如下测试：
55.擦除除了被标记为坏块之外的所有剩余块，并写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
56.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间后对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
57.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据至每个块的部
分页中，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及
58.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间后对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
59.在一个实施例中，采用tlc操作模式进行高低温读写测试，所述高低温读写测试包括如下测试：
60.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，高温写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备保持在低温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
61.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，高温写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备保持在低温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
62.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，低温写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备保持在高温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
63.擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，低温写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备保持在高温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
64.在一个实施例中，所述读干扰测试包括：擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据直至所有剩余块写完，读取每个块中每个字线上的一个页预定次数，并对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
65.在一个实施例中，所述擦除状态稳定性测试包括如下测试：
66.slc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
67.slc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，继续写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
68.tlc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；
69.tlc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，继续写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。
70.步骤104，根据所述各个测试的临时弱块表生成弱块表。
71.本发明能够剔除不同条件下稳定性表现差的块，以及未来不够稳定可能超过系统纠错能力的块，从而提高系统的稳定性和减少触发错误处理(error handle)的高延时。
72.为了能够更好地理解本技术的技术方案，下面结合一个具体的例子进行说明，该例子中罗列的细节主要是为了便于理解，不作为对本技术保护范围的限制。
73.使用nand flash作为存储介质的产品必须要考虑的一个重要的指标就是nand颗粒的稳定性。不同的类型的nand，由于工艺的差异(如使用的是传统的浮栅(floating gate)还是charge trip)，容量(如一个cell是存储1bit还是2bit、3bit)，以及nand本身在一个晶圆中所处的位置，稳定性都不太一样。稳定性主要体现在数据的耐久度，读干扰，高低温的敏感性，以及pe磨损导致的氧化层变弱等，最终反映到系统端都是数据读取出来的bit翻转率超过控制的纠错能力，出现不可纠的数据，从而使固件系统频繁进入重读，软纠错，raid恢复等耗时长的流程，从而影响系统的性能和延时，严重的甚至会导致数据丢失。针对不同类型和不同批次nand的筛选，目前已经有很多专业的方法和流程，本发明着重关注的是，当nand类型和批次选好后，如何进一步筛选出这些nand颗粒上的一些表现比较差的块，选出和预测潜在的风险块。块是nand flash的擦除单元，存储系统如果需要保存数据到nand flash，第一步就是擦除该块，稳定主要体现在物理块上，当然每个页(写单元)稳定性表现也会有差异，但是系统是无法剔除这些页的，这是由nand特性决定的。
74.本发明完整的筛选机制参照图3，具体实施如下：
75.为了剔除这些潜在的风险块，首先需要完成下边3步，剔除无法正常读写的块(即坏块)：
76.第一步，进行出厂坏块扫描，这些块叫做出厂坏块(factory bad block，fbb)，nand产商会在出厂时将一些有问题块作一些标记，用户不能使用这些有缺陷的块，否则会由数据丢失的风险，扫描的方法和流程参考onfi协议(如micron,intel,ymtc)，toggle协议(如kioxia)等。这些已经被标记成出厂坏块，无需再参与后续的筛选。
77.第二步，擦除除出厂坏块以外的所有块，如果报错(fail)，则标记为擦除坏块(erase bad block，ebb)，考虑到pe循环的限制，对于tlc nand(一个cell最多可以存3bit)或者qlc nand(一个cell最多可以存4bit)擦除的时候可以选择slc模式，slc擦除对nand的磨损相对于tlc或者qlc擦除更小，后续系统需要使用未被筛选出的block，所以在筛选过程中应尽量避免影响后续使用。
78.第三步，全盘slc模式写除了fbb和ebb的块，如果报fail，则标记为编程坏块(program bad block，pbb)。
79.本发明重点筛除对于除上述block外的一些可以正常擦写读，nand不会报fail的块，这些block称之为弱块。针对这种弱块的筛选，传统的技术一般只关注page本身的bec，即使用default参考电压下的bec，或者通过电压校准后获得的bec，而本发明将从nand数据读取电压分布的健康状态上去评估当前block的稳定性，nand电压分布的健康状态不仅能够筛选出当前状态下的弱块，同时能够发现一些潜在的弱块，即当前没有立即表现出来，一旦条件恶劣，立马变差的块。本发明选取了3个指标去评价一个block的电压分布是否健康，如图4所示，具体如下：
80.1.中心比特错误翻转个数(center bec)
‑‑‑
在存储设备初始阶段，我们可以认为用default电压读出的数据bit翻转个数就是一个最准确、最小的bec值，不需要再校准电压到中心(center)。然而，为了精确也可以先进行电压校准后，使用中心的电压，获取当前page的bec，也就是center bec，这个值反映的是当下从nand读取数据或得最小的bec，当center bec》center_bec_threshold(中心比特错误翻转个数阈值，其可以设置为可纠范围的1/2，具体取值多少，取决于纠错算法的纠错性能以及当前nand整体的bec分布)，就认为
这个block是个弱块。
81.2.比特错误翻转个数偏移差值(differ bec)
‑‑‑
用来评估当前的电压分布是否足够均衡，如果分布不均衡，当温度升高，或者时间太久，或磨损太多，bec可能急剧升高，并且软解码器(soft decoder)很难纠回来，可能造成数据丢失，这样的电压分布也是不健康的。center bec相同的page，电压分布均衡度差异可能很大。两个电压分布的中心读取参考电压获取的bec一样，但是正向和负向偏移相同的电压，获取的bec可能完全不同，差值越大，越不稳定，所以第二个电压分布相比于第一个后续更容易出错，该项指标用于到潜在的弱块。本发明中获得这个值的方法是偏移读取参考电压获取bec，先正向偏移(右偏)，获取rigth_bec，再负向偏移(左偏)相同的步长，获取left_bec，differ bec＝|rigth_bec-left_bec|,当differ bec》differ_bec_threshold(比特错误翻转个数偏移差值阈值，其大小可以根据不同的nand类型设置不同的值)。
82.3.窗口偏移差值(differ shift)
‑‑‑‑
用来评估当前的电压分布出错的margin(窗口)，center bec和differ bec值一样的page(页，nand的读写单元)，参考电压出错的margin不一样，数据不可纠的分险越大。center bec和differ bec完全一样的两个电压分布，但是第二组margin更少，当温度升高，或者其它原因导致电压分布偏移的时候，第二组更容易数据出错，超过纠错范围，该项指标用于到潜在的风险块。本发明获取这个值的方法是先设定一个bec阈值，比如说阈值选取为设备硬解码器(hard decoder)的纠错能力，正向偏移直至bec等于这个阈值，停下，再负向偏移直至bec等于这个阈值，正向偏移和负向偏移总的偏移值就是differ shift。
83.根据上述指标，我们将在不同的条件下对当前nand颗粒除fbb、ebb、pbb以外的块做一些读写操作，获取每一个page的上述值，只要不满足任意一个指标，将之标记为弱块，条件的选取参考的是nand的读写特性，具体如下：
84.1.常温条件(active状态下的工作温度)，不同的存储设备要求的温度不一样，如企业级ssd，推荐使用55摄氏度，测试模式为tlc模式。
85.测试项1：擦除所有的除了坏块以外的块，写入随机数据直到把这些block里的page都写完，写完的block称之为封闭块(closed block)，再立即读取数据，获取上述3个指标，不满足要求的块写入临时的弱块表里。
86.测试项2：擦除所有的被标记为坏块和弱块以外的块，写入随机数据直至所有的块都closed，在55摄氏度下静置2周后读取这些数据，获取上述3个指标，不满足要求的块写入临时的弱块表里。考虑到两周时间太长，可以使用温箱，根据阿伦尼乌斯公式(arrhenius formula)温度可以加速老化，具体换算方法可参考ssd相应的老化测试标准。
87.测试项3：擦除所有的被标记为坏块和弱块以外的块，写入随机数据，保持每个block只有部分page写入数据，其余page保持一个empty的状态，这样的block我们称之为未封闭块(unclosed)或者开放块(opened)，立即读取数据，衡量这些块的上述3个指标，将不满足要求的块加入弱块表里。具体的，写入page的筛选一般需要参考使用的nand的类型，以及字线(wordline)的分布，一般重点筛选边缘的wordline上的page，即边缘page，这些page一般分布在一个写入块的头部和尾部，有一些nand(如micron的)中间会有伪字线(dummy wordline)，因此这些dummy wordline附近的页也应该被被重点测试。
88.测试项4：擦除所有的被标记为坏块和弱块以外的块，写入随机数据，保持每个
block只有部分page写入数据，其余page保持一个empty的状态，即使这些块处于unclosed或者opened状态，在55摄氏度下静置2周后读取这些数据，获取上述3个指标，不满足要求的写入临时的弱块表里。
89.2.高低温读写，保持|写温度-读温度|》70摄氏度，高温写低温读，低温写高温读，测试cross temperature特性，筛除对温度特别敏感的块，块的操作模式选取tlc模式。
90.测试项1：擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，高温写入随机数，直至所有的block都closed。利用温箱使nand工作于低温模式，读取这些数据，衡量弱块指标，将不满足要求的块加入弱块表。
91.测试项2：擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，高温写入随机数据，保持这些block为opened的状态，切到低温模式，读取这些数据，衡量弱块指标，将不满足要求的块加入弱块表。
92.测试项3：擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，低温写入随机数，直至所有的block都closed，切高温模式，读取这些数据，衡量弱块指标，将不满足要求的加入弱块表。
93.测试项4：擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，低温写入随机数，保持所有的block为opened状态，切高温模式，读取这些数据，衡量上述弱块指标，将不满足要求的块加入临时弱块表。
94.3.测试读干扰的影响，块的操作模式选取tlc模式。
95.测试项1：擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，写入随机数据，直至所有的block都closed，对每一个字线(wordline)选取1个page，不停的读这个page直至达到读取次数的阈值，具体的不同nand可以选取不同的值，tlc block一般在十几k，到达阈值后，读相邻的wordline的所有page以及当前wordline的所有的page，衡量上述指标，不满足要求的写入临时的弱块表里。
96.4.erase状态稳定性测试，块的操作模式slc和tlc。
97.测试项1：slc模式擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，55摄氏度静置24小时，可以使用温箱加速老化，接着写入随机数直至所有的块closed，衡量上述指标，不满足要求的块写入临时的弱块表里。
98.测试项2：slc模式擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，写入随机数保持这些block都opend，55摄氏度静置24小时，接着继续写后边的page，直至所有的块都closed，衡量上述指标，不满足要求的写入临时的弱块表里。
99.测试项3：tlc模式擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，55摄氏度静置24小时，可以使用温箱加速老化，接着写入随机数直至所有的块都closed,衡量上述指标，不满足要求的块写入临时的弱块表里。
100.测试项4：tlc模式擦除所有被标记为坏块和弱块以外的块，写入随机数保持这些block都opend，55摄氏度静置24小时，接着继续写后边的page，直至所有的块都closed，衡量上述指标，不满足要求的块写入临时的弱块表里。
101.需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅
包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。
102.在本说明书提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本技术的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并非用于限定本说明书的保护范围。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的保护范围之内。
103.在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

技术特征：

1.一种存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，包括：依次对存储设备除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块进行常温写入测试、高低温读写测试、读干扰测试和擦除状态稳定性测试；在各个测试中，获取所述存储设备中各个块的表征当前最小比特错误翻转个数的中心比特错误翻转个数、表征当前电压分布均衡性的比特错误翻转个数偏移差值和表征当前电压漂移范围的窗口偏移差值的三个指标；对所述存储设备中各个块进行弱块筛选，包括：判断所述三个指标是否满足阈值条件，当一个块的所述三个指标中的任一个不满足相应的阈值条件时，将该块标记为弱块并生成临时弱块表；以及根据所述各个测试的临时弱块表生成弱块表。2.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，对所述存储设备进行所述各个测试之前，还包括：对所述存储设备进行出厂坏块扫描，并获取出厂坏块表；全擦除所述存储设备中除了被所述出厂坏块表标记为坏块之外的块，并获取擦除坏块表；以及全写入所述存储设备中除了被所述出厂坏块表和所述擦除坏块表标记为坏块之外的块，并获取编程坏块表。3.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述常温写入测试包括：擦除除了被标记为坏块之外的所有剩余块，并写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间后对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据至每个块的部分页中，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，并写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间后对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。4.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述高低温读写测试包括：擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，高温写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备保持在低温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，高温写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备保持在低温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，低温写入随机数据直至所有剩余块写完，将所述存储设备保持在高温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，低温写入随机数据至每个块的部分
页中，将所述存储设备保持在高温箱中进行读取，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。5.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述读干扰测试包括：擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据直至所有剩余块写完，读取每个块中每个字线上的一个页预定次数，并对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。6.根据权利要求3或4或5所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述块的操作模式为tlc模式。7.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述擦除状态稳定性测试包括：slc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及slc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，继续写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；tlc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选；以及tlc模式擦除除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块，写入随机数据至每个块的部分页中，将所述存储设备静置预定时间或在恒温箱中静置另一预定时间，继续写入随机数据直至所有剩余块写完，对所述存储设备中各个块进行弱块筛选。8.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述中心比特错误翻转个数通过如下方式获取：采用初始默认电压读取的比特错误翻转个数，或对所述存储设备进行校准，采用中心电压读取的比特错误翻转个数。9.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述比特错误翻转个数偏移差值通过如下方式获取：正向偏移读取参考电压并读取右移比特错误翻转个数，负向偏移读取参考电压并读取左移比特错误翻转个数，所述右移比特错误翻转个数和所述左移比特错误翻转个数之间的差值绝对值。10.根据权利要求1所述的存储设备的弱块筛选方法，其特征在于，所述窗口偏移差值通过如下方式获取：正向偏移读取参考电压一正偏移量直至达到比特错误翻转个数的预设阈值，负向偏移读取参考电压一负偏移量直至达到比特错误翻转个数的预设阈值，取所述正偏移量和所述负偏移量之间的和为窗口偏移差值。

技术总结

本申请公开一种存储设备的弱块筛选方法。该方法包括：依次对存储设备除了被标记为坏块和弱块之外的所有剩余块进行常温写入测试、高低温读写测试、读干扰测试和擦除状态稳定性测试；在各个测试中，获取存储设备中各个块的表征当前最小比特错误翻转个数的中心比特错误翻转个数、表征当前电压分布均衡性的比特错误翻转个数偏移差值和表征当前电压漂移范围的窗口偏移差值的三个指标；对存储设备中各个块进行弱块筛选，包括：判断三个指标是否满足阈值条件，当一个块的三个指标中的任一个不满足相应的阈值条件时，将该块标记为弱块并生成临时弱块表；以及根据各个测试的临时弱块表生成弱块表。本申请可以筛选出不好的块或者具有潜在风险的块，提高系统的稳定性。提高系统的稳定性。提高系统的稳定性。