固态硬盘高低温下自适应调整电压方法及系统与流程

1.本发明涉及固态硬盘数据读写技术领域，具体是涉及一种固态硬盘高低温下自适应调整电压方法及系统。


背景技术：

2.对于存储产品而言，通常需要保证其在整个使用周期内数据写入、读取的正确性，同时nand flash存储器的温度可靠性也需要保证，即不同温度下存储器读取的正确性应不受影响。
3.但是，温度的变化会导致写入的数据读取出错，且写入和读取温度差越大，出错比特数越大，导致数据出错。
4.现有方案是当读出错时，通过调整阈值电压来读取出错数据，从基础电压开始慢慢微调，直到能够正确读取到正确数据为止。但是，现有方案存在以下技术问题：
5.1、只有在出错时才会开始去触发，不能提前预防出错。
6.2、需要不断调整阈值电压去读取数据，会对固态硬盘的性能有很大的影响。
7.3、读一个数据单元时,需要施加电压在其他相邻的数据单元上，导致其他闪存页发生轻微写。如果读的次数过多，轻微写累积起来就会使阙值电压分布发生右移，导致读相邻数据时候发生误判,现有即读数据错误，现有方案需要多次读取数据，可能会有读干扰的风险。
8.其中，nand flash为一种非易失性存储介质，也称作nand闪存芯片；读干扰为闪存随着多次的读取，会导致在同一区块中相近的存储单元内容出错；阈值电压为通常将传输特性曲线中输出电流随输入电压改变而急剧变化转折区的中点对应的输入电压。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种固态硬盘高低温下自适应调整电压方法及系统。
10.第一方面，本技术提供了一种固态硬盘高低温下自适应调整电压方法，包括以下步骤：
11.当固态硬盘写数据时，获取固态硬盘的第一温度；
12.当固态硬盘读数据时，获取固态硬盘的第二温度；
13.获取第一温度和第二温度的温度差；
14.比对温度差和温差阈值；
15.当温度差大于温差阈值时，根据温度差计算获取修正电压阈值；
16.控制固态硬盘使用获取的电压值执行数据读取操作。
17.根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述比对温度差和温差阈值的步骤之后，还包括以下步骤：
18.当温度差不大于温差阈值时，控制固态硬盘使用未调整电压阈值执行数据读取操
作。
19.根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述控制固态硬盘使用未调整电压值执行数据读取操作的步骤之后，还包括以下步骤：
20.校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取校验结果；
21.根据获取的校验结果，控制执行不同的温度阈值更新策略。
22.根据第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述当温度差大于温差阈值时，根据温度差计算获取修正电压阈值的步骤，具体包括以下步骤：
23.获取固态硬盘写数据的历史温度值；
24.根据获取的固态硬盘写数据的历史温度值和当前读数据的温度值，获取温度差和电压调整值之间的线性系数；
25.根据获取的线性系数，构建温度差和阈值电压偏移量之间的线性关系；
26.当温度差大于温差阈值时，根据获取的线性关系和温度差，计算获取修正电压阈值。
27.根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述控制固态硬盘使用获取的电压值执行数据读取操作的步骤之后，还包括以下步骤：
28.校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取线性关系正确性；
29.根据获取的线性关系正确性，控制执行不同的线性关系修正策略。
30.根据第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述根据获取的线性关系正确性，控制执行不同的线性关系修正策略的步骤中，具体包括以下步骤：
31.当获取的线性关系不正确时，控制线性修正线性关系。
32.第二方面，本技术提供了一种固态硬盘高低温下自适应调整电压系统，包括：
33.第一温度获取模块，用于当固态硬盘写数据时，获取固态硬盘的第一温度；
34.第二温度获取模块，用于当固态硬盘读数据时，获取固态硬盘的第二温度；
35.温度差获取模块，与所述第一温度获取模块和所述第二温度获取模块通信连接，用于获取第一温度和第二温度的温度差；
36.比对模块，与所述温度差获取模块通信连接，用于比对温度差和温差阈值；
37.修正电压阈值获取模块，与所述比对模块通信连接，用于当温度差大于温差阈值时，根据温度差计算获取修正电压阈值；
38.第一数据读取控制模块，与所述修正电压阈值获取模块通信连接，用于控制固态硬盘使用获取的电压值执行数据读取操作。
39.根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，还包括：
40.第二数据读取控制模块，与所述比对模块通信连接，用于当温度差不大于温差阈值时，控制固态硬盘使用未调整电压阈值执行数据读取操作。
41.根据第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，还包括：
42.数据正确性校验模块，与所述第二数据读取控制模块通信连接，用于校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取校验结果；
43.温度阈值更新模块，与所述数据正确性校验模块通信连接，用于根据获取的校验
结果，控制执行不同的温度阈值更新策略。
44.与现有技术相比，本发明的优点如下：
45.本技术提供的固态硬盘高低温下自适应调整电压方法，根据固态硬盘写数据时和固态硬盘读数据时的温度差，计算获取修正电压阈值，不需要从基础电压微调多次读取数据至能够正确读取到正确数据为止，不会引发固态硬盘读干扰；并在数据读取出错前，及时进行阈值电压修正，有效提升的数据读取效率。
附图说明
46.图1是本发明实施例的固态硬盘高低温下自适应调整电压方法的方法流程图；
47.图2是本发明实施例的固态硬盘高低温下自适应调整电压方法的另一方法流程图；
48.图3是本发明实施例的固态硬盘高低温下自适应调整电压系统的功能模块框图。
具体实施方式
49.现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
50.为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
51.注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。
52.本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种固态硬盘高低温下自适应调整电压方法及系统。
53.第一方面，请参考图1和图2，本技术提供了一种固态硬盘高低温下自适应调整电压方法，包括以下步骤：
54.步骤s1、当固态硬盘写数据时，获取固态硬盘的第一温度；
55.步骤s2、当固态硬盘读数据时，获取固态硬盘的第二温度；
56.步骤s3、获取第一温度和第二温度的温度差；
57.步骤s4、比对温度差和温差阈值；
58.步骤s5、当温度差大于温差阈值时，根据温度差计算获取修正电压阈值；
59.步骤s6、控制固态硬盘使用获取的电压值执行数据读取操作。
60.本技术提供的固态硬盘高低温下自适应调整电压方法，根据固态硬盘写数据时和固态硬盘读数据时的温度差，计算获取修正电压阈值，不需要从基础电压微调多次读取数据至能够正确读取到正确数据为止，不存在多次读取数据引发的读干扰；并在数据读取出错前，及时进行阈值电压修正，有效提升的数据读取效率。
61.在一实施例中，所述比对温度差和温差阈值的步骤之后，还包括以下步骤：
62.当温度差不大于温差阈值时，控制固态硬盘使用未调整电压阈值即基础电压阈值执行数据读取操作。
63.在一实施例中，所述控制固态硬盘使用未调整电压值执行数据读取操作的步骤之后，还包括以下步骤：
64.校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取校验结果；
65.根据获取的校验结果，控制执行不同的温度阈值更新策略。
66.在一实施例中，所述控制固态硬盘使用未调整电压值执行数据读取操作的步骤之后，还包括以下步骤：
67.校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取校验结果；
68.当校验结果为固态硬盘读取到的数据不正确时，控制按照预设温差梯度值降低温差阈值，并重复校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取校验结果，直至固态硬盘读取到的数据为正确数据，以调整到和该固态硬盘相适配的温差阈值。
69.在一实施例中，所述温差阈值为5
°
，所述预设温差梯度值为1
°
。
70.在一实施例中，所述温差阈值为-5
°
，所述预设温差梯度值为-1
°
。
71.在以往的固态硬盘电压阈值的调整数据可以看出，温度的变换主要影响读取的阈值电压，温度升高，阈值电压减小，温度降低，阈值电压增大，因此，通过记录固态硬盘历史写数据温度、读数据温度以及阈值电压的调整数据，可以构建温差和阈值电压偏移量之间的数学关系。
72.在一实施例中，历史数据中温度差10度，阈值电压偏移量为10mv，温度差20度，阈值电压偏移量20mv，那么温度差和阈值电压偏移量之间的线性系数为1，即温差上升多少度，则在基础电压上减除对应量的电压偏移量，即温差下降多少度，则在基础电压上增加对应量的电压偏移量。
73.其中，修正阈值电压为阈值电压偏移量和基础电压之和。
74.在一实施例中，所述数学关系可以实现为线性关系或曲线拟合关系。较优选地，为线性关系。
75.在一实施例中，所述当温度差大于温差阈值时，根据温度差计算获取修正电压阈值的步骤，具体包括以下步骤：
76.获取固态硬盘写数据的历史温度值；
77.根据获取的固态硬盘写数据的历史温度值和对应不同历史温度值下的阈值电压调整值，获取温度差和电压调整值之间的线性系数；
78.根据获取的线性系数，构建温度差和阈值电压偏移量之间的线性关系；
79.当温度差大于温差阈值时，根据获取的线性关系和温度差，计算获取修正电压阈值。
80.在一实施例中，所述控制固态硬盘使用获取的电压值执行数据读取操作的步骤之后，还包括以下步骤：
81.校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取线性关系正确性；
82.根据获取的线性关系正确性，控制执行不同的线性关系修正策略。
83.在一实施例中，所述根据获取的线性关系正确性，控制执行不同的线性关系修正策略的步骤中，具体包括以下步骤：
84.当获取的线性关系不正确时，控制线性修正线性关系。
85.第二方面，请参考图3，本技术提供了一种固态硬盘高低温下自适应调整电压系统，包括第一温度获取模块100、第二温度获取模块200、温度差获取模块300、比对模块400、修正电压阈值获取模块500和第一数据读取控制模块600，所述第一温度获取模块100用于当固态硬盘写数据时，获取固态硬盘的第一温度；第二温度获取模块200用于当固态硬盘读数据时，获取固态硬盘的第二温度；温度差获取模块300与所述第一温度获取模块100和所述第二温度获取模块200通信连接，用于获取第一温度和第二温度的温度差；比对模块400与所述温度差获取模块300通信连接，用于比对温度差和温差阈值；修正电压阈值获取模块400与所述比对模块300通信连接，用于当温度差大于温差阈值时，根据温度差计算获取修正电压阈值；第一数据读取控制模块600与所述修正电压阈值获取模块500通信连接，用于控制固态硬盘使用获取的电压值执行数据读取操作。
86.在一实施例中，还包括第二数据读取控制模块，与所述比对模块通信连接，用于当温度差不大于温差阈值时，控制固态硬盘使用未调整电压阈值执行数据读取操作。
87.在一实施例中，还包括数据正确性校验模块和温度阈值更新模块，数据正确性校验模块与所述第二数据读取控制模块通信连接，用于校验固态硬盘读取到的数据的正确性，获取校验结果；温度阈值更新模块与所述数据正确性校验模块通信连接，用于根据获取的校验结果，控制执行不同的温度阈值更新策略。
88.基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的所有方法步骤或部分方法步骤。
89.本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
90.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
91.所称处理器可以是中央处理单元(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)、现成可编程门阵列(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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
92.存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器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(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器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)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
93.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
94.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
95.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
96.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
97.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。