CN110444247A - 存储设备写错误纠错能力的测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，涉及存储***中的纠错能力测试技术，具有存储芯片、控制芯片以及用于与存储设备相插拔连接的接口，其中，控制芯片以及接口能绕过存储设备的纠错电路而直接与存储设备上的闪存块连接通信并进行读写操作，其中控制芯片具有：写入模块，读取擦除模块，再写入模块和读取检验模块。通过在预定的位置上预先***写错误数据，来写入存储芯片或存储设备上的数据页中，再进行写操作和读取检验，最终读取到的数据就是经过了存储芯片的纠错电路和算法、程序处理后的数据，将该数据与预先***的写错误数据进行对比，得到的对比结果就代表了具有存储芯片的存储设备的写错误纠错能力。

Description

存储设备写错误纠错能力的测试装置
技术领域
本发明涉及存储***中的纠错能力测试技术，具体涉及一种存储设备写错误纠错能力的测试装置。
背景技术
闪存芯片是一种利用闪存技术达到存储电子信息的存储介质，由于其具有快速存入和断电后数据不消失等特征，并且具有体积较小、存储容量大等优优势，越来越多的存储设备选择使用闪存芯片作为存储介质。然而，闪存芯片由于其本身的物理特性，写进去的数据在读出来的时候会发生一定量的数据位的翻转错误，从而导致存储数据的准确性降低。为了减少或避免这类问题产生，在以闪存芯片作为存储介质的存储设备控制器上，就必须加上冗余纠错以及错误处理程序来保证存储数据的正确性。闪存的错误处理能力也渐渐成为评价整个基于闪存芯片的存储设备的可靠性的重要指标之一。
目前，存储设备的生产基本是从从国际少有的几个垄断存储芯片厂商(三星、海力士、东芝、茂德、美光等)处采购晶片或是芯片后进行，在实际使用前，为了保证存储设备存储数据的可靠性以及读写准确性，必须对晶片或是芯片进行纠错能力检验，以验证晶片或是芯片中自带的纠错电路和算法、程序的写错误纠错能力。
而一旦将多个存储芯片制造的存储设备(移动硬盘，存储阵列或是存储服务器)制造完成后，也需要进行整体设备的写错误纠错能力测试，而且行业中是需要标注该设备的纠错能力的，现有的相关技术虽然已有一定进展，但基本是通过写入一段特殊设计的数据进行多次测试来得到。这种方法虽然能达到测试的目的，但错误处理程序较为复杂并且准确性不高，因此具体的测试方法还有待改进。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中关于闪存的错误处理程序较复杂并且准确性不高的问题而进行的，目的在于提供一种存储设备写错误纠错能力的测试装置。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，该测试装置具有存储芯片、控制芯片以及用于与所述存储设备相插拔连接的接口，其中所述控制芯片具有：
写入模块，其用于在待检测的存储芯片或存储设备上挑选一空白或是已被擦除数据的闪存块，并在挑选的闪存块中的数据页上写入数据；
读取擦除模块，其用于读取所述写入模块中写入数据的闪存块上的所有数据页上的数据并保存在缓存中，然后擦除该闪存块中的数据；
再写入模块，其用于对读取擦除步骤中被擦除的数据块数据页进行写操作；
读取检验模块，其用于对被再次写入数据的数据块的数据页进行读取检验，根据报错的数据位的数量大小与所述写入模块写入数据的数据位的数量大小进行对比，得到第一对比结果，并将所述第一对比结果写入测试结果，
其中，所述控制芯片以及所述接口能绕过所述存储设备的纠错电路并与所述存储设备上的闪存块连接通信并进行读写操作。
本发明提供的一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中所述读取检验模块还根据报错的数据块的地址、数据页的地址与所述写入模块写入数据的数据位对应的数据块的地址、数据页的地址进行对比，得到第二对比结果，并将所述第二对比结果也写入测试结果。
本发明提供的一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中所述第一对比结果用来准确判断在待检测的存储芯片或是存储设备中写入的数据是否存在写错误，所述第二对比结果用来确定所纠错的数据页的地址是不是预设的写错误的数据页，从而避免遇到非预期的错误。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，该测试装置中挑选的空白或是已被擦除数据的闪存块是随机的，可以是多个，被选中的数据块在存储设备的存储芯片中的地址是连续的或是间隔的或是连续与间隔并存的。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中挑选的闪存块中的数据页可以是多个，其中数据页是最小的写入单位。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中在挑选的闪存块中写入的数据是随机的。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中所述再写入模块中进行写操作的数据块是随机的，当有效数据页写到所述写入模块中的造错数据页时，由于闪存擦后只能写一次的特性，闪存芯片就会报写出错，而存储设备就会触发后续的错误处理程序。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中在挑选的闪存块中写入的数据位的数量根据存储设备的纠错算法的阈值来确定为大于存储设备的纠错阈值或小于存储设备的纠错阈值或等于存储设备的纠错阈值。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中所述控制芯片还具有记录模块，用于记录在挑选的闪存块中写入的数据位的大小，分别为大于存储设备的纠错阈值、小于存储设备的纠错阈值以及等于存储设备的纠错阈值的三个测试结果。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中所述存储芯片为闪存芯片。
本发明提供了一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其中所述存储设备的存储地址遍布于所述挑选空白或是被擦除数据的闪存块中的每一个数据块，但在每一个数据块的数据页的地址是随机分布的。
发明的作用和效果
根据本发明所提供的存储设备写错误纠错能力的测试装置，因为所述控制芯片具有：写入模块，其用于在待检测的存储芯片或存储设备上挑选一空白或是已被擦除数据的闪存块，并在挑选的闪存块中的数据页上写入数据；读取擦除模块，其用于读取所述写入模块中写入数据的闪存块上的所有数据页上的数据并保存在缓存中，然后擦除该闪存块中的数据；再写入模块，其用于对读取擦除步骤中被擦除的数据块数据页进行写操作；读取检验模块，其用于对再次被写入数据的数据块的数据页进行读取检验，并分别根据报错的数据位的数量大小与所述写入模块中写入数据的数据位的数量大小进行对比，得到第一对比结果，以及根据报错的数据块的地址、数据页的地址与所述写入模块中写入数据的数据位对应的数据块的地址、数据页的地址进行对比，得到第二对比结果，其中所述第一、第二对比结果均写入该存储设备的写错误的纠错能力的测试结果，所以，通过在预定的位置上预先***写错误数据，来写入存储芯片或存储设备上的数据页中，再进行写操作和读取检验，最终读取到的数据就是经过了存储芯片的纠错电路和算法、程序处理后的数据，对比该数据与预先***的写错误数据进行比对，比对的结果就代表了具有存储芯片的存储设备的写错误纠错能力。
附图说明
图1是本发明的一个实施例中所述存储设备写错误纠错能力的测试装置的结构框架示意图；
图2是本发明上述实施例中所述控制芯片的组成模块框图；
图3是本发明上述实施例中数据块、数据页的结构框架示意图；以及
图4是本发明的实施例中存储设备写错误纠错能力的测试装置的运行步骤示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明存储设备写错误纠错能力的测试方法、***及存储介质作具体阐述。
实施例1
如附图中图1、2所示，显示了本发明所述的存储设备写错误纠错能力的测试装置，其具有存储芯片10、控制芯片20以及用于所述存储设备与外部的数据源相插拔连接的接口30以及PCB板40，其中所述存储芯片10可以存储被写入的数据，其中所述控制芯片20中存储有控制程序，以确保所述存储设备对错误的及时处理，从而提高存储的可靠性，并且所述控制芯片20和所述接口30能绕过所述存储设备的纠错电路而直接与所述存储设备上的闪存块连接通信并进行读写操作，以在提高存储可靠性的同时简化错误处理程序。
进一步地，如附图中图2所示，所述控制芯片20具有写入模块100、读取擦除模块200、再写入模块300以及读取检验模块400，其中所述写入模块100用于在待检测的存储芯片10或存储设备上挑选一空白或已被擦除数据的闪存块，并在挑选的闪存块中的数据页上写入数据，其中所述读取擦除模块200读取所述写入模块100中写入数据的闪存块上的所有数据页上的数据并保存在缓存中，然后擦除该闪存块中的数据，其中所述再写入模块300对被所述读取擦除模块200读取并擦除的数据块的数据页进行写操作，其中所述读取检验模块400用于对被再次写入数据的数据块的数据页进行检验，根据报错的数据位的数量大小与所述写入模块100中写入数据的数据位的数量大小进行对比得到第一对比结果，以及根据报错的数据块的地址、数据页的地址与所述写入模块100中写入数据的数据位对应的数据块的地址、数据页的地址进行对比，得到第二对比结果，其中所述第一、第二对比结果均写入所述存储设备的写错误的纠错能力的测试结果。
如附图中图3所示，所述写入模块100按照预设的存储地址将随机数据写入到待检测的存储芯片或是存储设备中，其中所述存储地址遍布于所述挑选空白或是被擦除数据的闪存块中的每一个数据块，但在每一个数据块的数据页的地址是随机分布的。
这样在这个被写入数据的数据块被后面正常的挑选来使用的时候，在再写入模块300中，有效数据页被写到写入模块100中造错的页上的时候，由于闪存擦后只能写一次的特性，闪存芯片就会报写出错，而存储设备就会触发后续的错误处理程序。
例如，在所述写入模块100中挑选数据块中的8个数据页，分别写入15、15、30、30、45、45、60、60共300bit，然后经擦除并由所述再写入模块300再次写入后，结果通过纠错电路以及算法、程序反馈得到289bit错误并得到纠错，则通过比较预设的写错误300bit与纠错发现的错误289bit就可以定量评估该被测试的存储芯片的写错误纠错能力。进一步地，在知道具体的数据块和数据页的地址的条件下，纠错电路的检验程序、算法可以根据上述反馈得到的纠错的289bit的结果来做准确判断：所纠错的数据页的地址是不是预设的写错误的数据页，从而避免遇到非预期的错误。
实施例2
在实施例1的基础上，如图附图中图3所示，本发明所述的存储设备写错误纠错能力的测试装置的所述控制芯片20还具有记录模块500，用于记录在挑选的闪存块中写入数据的数据位的大小，分别为大于存储设备的纠错阈值、小于存储设备的纠错阈值以及等于存储设备的纠错阈值的三个测试结果。
如附图中图4所示，显示的是本发明上述存储设备写错误纠错能力的测试装置的运行步骤。在将测试装置通过接口与待测试的存储装置连接后，所述控制芯片20通过接口直接与待测试的存储装置的所述存储芯片10连接，并自动运行以下步骤：
S0、所述写入模块100在挑选空白或是被擦除数据的闪存块后，并在挑选的闪存块中的数据页中写入数据；
S1、所述读取擦除模块200读取所述写入模块100中写入数据的闪存块上的所有数据页上的数据并保存在缓存中，然后擦除该闪存块中的数据；
S2、所述再写入模块300对读取擦除步骤中被擦除的数据块的数据页进行写操作；
S3、所述读取检验模块400对被再次写入数据的数据块的数据页进行检验，根据报错的数据位的数量大小与所述步骤S0中写入数据的数据位的数量大小进行对比，得到第一对比结果，并将所述第一对比结果写入所述测试结果。
S4、所述记录模块500记录在挑选的闪存块中写入的数据位的大小，分别为大于存储设备的纠错阈值、小于存储设备的纠错阈值以及等于存储设备的纠错阈值的三个测试结果。
值得一提的是，在所述测试装置的运行步骤中，还根据报错的数据块的地址、数据页的地址与所述步骤S0中写入数据的数据位对应的数据块的地址、数据页的地址进行对比，得到第二对比结果，并将所述第二对比结果也写入所述测试结果。
在所述步骤S0中，挑选的闪存块中的数据页可以是多个，其中数据页是最小的写入单位。
举例来说，在所述步骤S0中，在所述写入模块100中挑选数据块中的8个数据页，分别写入15、15、30、30、45、45、60、60共300bit，然后经擦除并再次写入后，结果通过纠错电路以及算法、程序反馈得到289bit错误并得到纠错，则通过比较预设的写错误300bit与纠错发现的错误289bit就可以定量评估该被测试的存储芯片的写错误纠错能力。进一步地，在知道具体的数据块和数据页的地址的条件下，纠错电路的检验程序、算法可以根据上述反馈得到的纠错的289bit的结果来做准确判断：所纠错的数据页的地址是不是预设的写错误的数据页，从而避免遇到非预期的错误。
如此，通过在预定的位置上预先***写错误数据，来写入存储芯片或存储设备上的数据页中，再进行写操作和读取检验，最终读取到的数据就是经过了存储芯片的纠错电路和算法、程序处理后的数据，对比该数据与预先***的写错误数据进行比对，比对的结果就代表了具有存储芯片的存储设备的写错误纠错能力。
实施例的作用与效果
本发明中实施例提供的存储设备写错误纠错能力的测试装置，因为所述控制芯片具有：写入模块，其用于在待检测的存储芯片或存储设备上挑选一空白或是已被擦除数据的闪存块，并在挑选的闪存块中的数据页上写入数据；读取擦除模块，其用于读取所述写入模块中写入数据的闪存块上的所有数据页上的数据并保存在缓存中，然后擦除该闪存块中的数据；读取检验模块，其用于对被写入数据的数据块的数据页进行读取检验，并根据报错的数据位的数量大小与写入数据步骤中写入数据的数据位的数量大小进行对比得到第一对比结果，以及根据报错的数据块的地址、数据页的地址与写入数据步骤中写入数据的数据位对应的数据块的地址、数据页的地址进行对比得到第二对比结果，其中所述第一、第二对比结果均写入该存储设备的写错误的纠错能力的测试结果，所以，通过在预定的位置上预先***写错误数据，来写入存储芯片或存储设备上的数据页中，再进行写操作和读取检验，最终读取到的数据就是经过了存储芯片的纠错电路和算法、程序处理后的数据，对比该数据与预先***的写错误数据进行比对，比对的结果就代表了具有存储芯片的存储设备的写错误纠错能力。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种存储设备写错误纠错能力的测试装置，其特征在于，具有存储芯片、控制芯片以及用于与所述存储设备相插拔连接的接口，其中所述控制芯片具有：
写入模块，其用于在待检测的存储芯片或存储设备上挑选一空白或已被擦除数据的闪存块，并在挑选的闪存块中的数据页上写入数据；
读取擦除模块，其用于读取所述写入模块中写入数据的闪存块上的所有数据页上的数据并保存在缓存中，然后擦除该闪存块中的数据；
再写入模块，其用于对所述读取擦除模块中被擦除的数据块数据页进行写操作；
读取检验模块，其用于对被再次写入数据的数据块的数据页进行读取检验，根据报错的数据位的数量大小与所述写入模块写入数据的数据位的数量大小进行对比，得到第一对比结果，并将所述第一对比结果写入测试结果，
其中，所述控制芯片以及所述接口能绕过所述存储设备的纠错电路并直接与所述存储设备上的闪存块连接通信并进行读写操作。
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：
所述读取检验模块还根据报错的数据块的地址、数据页的地址与所述写入模块写入数据的数据位对应的数据块的地址、数据页的地址进行对比，得到第二对比结果，并将所述第二对比结果也写入测试结果。
3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：
根据所述存储设备的纠错算法的阈值来确定所述挑选的闪存块中写入的数据位的数量，其中写入的数据位的数量大于存储设备的纠错阈值时或小于存储设备的纠错阈值或等于存储设备的纠错阈值。
4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于：
所述控制芯片还具有记录模块，用于记录在所述挑选的闪存块中写入的数据位的大小，分别为大于存储设备的纠错阈值、小于存储设备的纠错阈值以及等于存储设备的纠错阈值的三个测试结果。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述挑选空白或是被擦除数据的闪存块包括：
随机在存储芯片中选择多个空白或者被擦除数据的闪存块，且多个所述闪存块的地址是连续的、间隔的或连续与间隔并存的。
6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于：
所述写入模块中在挑选的闪存块中写入的数据是随机的。
7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：
所述存储芯片为闪存芯片。
8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：
所述存储设备在写入随机数据后将该随机数据以及该数据对应的存储地址存储于所述存储芯片中。
9.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：
随机在待检测的存储设备中按照预设的存储地址写入数据，其中所述存储设备的存储地址遍布于所述挑选空白或是被擦除数据的闪存块中的每一个数据块，但在每一个数据块的数据页的地址是随机分布的。
10.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于：
所述再写入模块按照所述存储地址将所述随机数据写入到待检测的存储芯片或是存储设备中。
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