CN114333973A

CN114333973A - 一种阈值电压分布的获取方法、***及相关组件

Info

Publication number: CN114333973A
Application number: CN202111641594.0A
Authority: CN
Inventors: 李祖卫
Original assignee: Hunan Goke Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Hunan Goke Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本申请公开了一种阈值电压分布的获取方法、***及相关组件，应用于数据存储设备，该获取方法包括：对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个测试电压下数据存储块的数据；利用每个读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有数据进行去噪，得到对应的去噪数据；根据所有去噪数据，确定对应的比特翻转数据，以确定数据存储块的阈值电压分布。本申请在确定阈值电压分布时，以标准数据作为去噪依据，对初步获取的所有数据进行去噪处理，从而消除连续读电压施加到NAND上时对NAND的干扰，之后利用去噪数据来确定阈值电压分布，结果更为精准有效。

Description

一种阈值电压分布的获取方法、***及相关组件

技术领域

本发明涉及阈值电压分布领域，特别涉及一种阈值电压分布的获取方法、***及相关组件。

背景技术

当前，阈值电压的分布可以直观体现出NAND(NAND flash memory，NAND闪存)颗粒中cell的电荷分布情况，因此现有技术中经常按照一定的电压档位读取特定NAND的阈值电压，从而确定其中的电荷分布情况，根据电荷分布是否存在左右偏移、谷底抬高等现象来判断数据异常，同时和可根据谷底偏移情况来调整读电压进行纠错。

具体的，现有的阈值电压分布计算一般通过对相邻档位中发生翻转的比特进行计数来计算NAND的每个状态下cell的相关数量，但由于NAND在不断接收多个读电压过程中会受到电压干扰，以及产生随机跳变，导致读出的阈值电压中包含较多噪声，影响比特翻转的计数统计，从而降低了阈值电压分布的可辨识度。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种降低干扰、更为准确的阈值电压分布的获取方法、***及相关组件。其具体方案如下：

一种阈值电压分布的获取方法，应用于数据存储设备，该获取方法包括：

对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据；

利用每个所述读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有所述数据进行去噪，得到对应的去噪数据；

根据所有所述去噪数据，确定对应的比特翻转数据，以确定所述数据存储块的阈值电压分布。

优选的，所述数据存储块具体包括多个存储页，所述存储页的数量与所述数据存储块的最小存储单元的比特数相对应。

优选的，所述对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据的过程，包括：

对数据存储块的每个存储页，依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下每个所述数据存储块的数据。

优选的，所述读电压的个数为2^N-1，其中N为所述存储块的最小单元的比特数。

优选的，所述对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据之前，还包括：

以每个所述读电压的电压值作为该读电压的中心电压，对所述中心电压依次增加档位电压差，得到对应多个正档位的所述测试电压，对所述中心电压依次减少所述档位电压差，得到对应多个负档位的所述测试电压。

优选的，每个所述读电压对应的所述标准数据，具体为所述读电压对应的所述中心电压的所述数据。

优选的，所述利用每个所述读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有所述数据进行去噪，得到对应的去噪数据的过程，包括：

利用每个所述读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有所述数据进行运算，以从所述数据中去除噪声数据，得到对应的去噪数据，所述噪声数据具体为所述数据存储块中除当前所述存储页以外的其他所述存储页中发生比特翻转的数据。

相应的，本申请还公开了一种阈值电压分布的获取***，应用于数据存储设备，该获取***包括：

获取模块，用于对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据；

去噪模块，用于利用每个所述读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有所述数据进行去噪，得到对应的去噪数据；

分析模块，用于根据所有所述去噪数据，确定对应的比特翻转数据，以确定所述数据存储块的阈值电压分布。

相应的，本申请还公开了一种阈值电压分布的获取装置，应用于数据存储设备，该获取装置包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述阈值电压分布的获取方法的步骤。

相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述阈值电压分布的获取方法的步骤。

本申请公开了一种阈值电压分布的获取方法，应用于数据存储设备，该获取方法包括：对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据；利用每个所述读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有所述数据进行去噪，得到对应的去噪数据；根据所有所述去噪数据，确定对应的比特翻转数据，以确定所述数据存储块的阈值电压分布。本申请在确定阈值电压分布时，以标准数据作为去噪依据，对初步获取的所有数据进行去噪处理，从而消除连续读电压施加到NAND上时对NAND的干扰，之后利用去噪数据来确定阈值电压分布，结果更为精准有效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种阈值电压分布的获取方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例中一种阈值电压分布的编码图；

图3为本发明实施例中一种具体的阈值电压分布的获取方法的步骤流程图；

图4为本发明实施例中一种阈值电压分布的获取***的结构分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请在确定阈值电压分布时，以标准数据作为去噪依据，对初步获取的所有数据进行去噪处理，从而消除连续读电压施加到NAND上时对NAND的干扰，之后利用去噪数据来确定阈值电压分布，结果更为精准有效。

本发明实施例公开了一种阈值电压分布的获取方法，参见图1所示，包括：

S1：对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个测试电压下数据存储块的数据；

可以理解的是，对于一个特定的读电压，其对应的多个档位的测试电压以读电压为中心，因此在步骤S1之前，还包括：

以每个读电压的电压值作为该读电压的中心电压，对中心电压依次增加档位电压差，得到对应多个正档位的测试电压，对中心电压依次减少档位电压差，得到对应多个负档位的测试电压。

也就是说，以某一读电压的电压值V0为例，档位电压差为△V，逐渐增加档位电压差得到的正档位的测试电压分别为V_i+＝V0+i*△V，i＝1,2,3…，类似的，逐渐减少档位电压差得到的负档位的测试电压分别为V_i-＝V0-i*△V，从而可以得到每个读电压下所有的测试电压包括负档位的测试电压V_i-、中心电压V0、正档位的测试电压V_i+。可以理解的是，通常情况下，一个读电压可设置负档位128个、正档位128个，但实际上在NAND测试过程中，实际上所有读电压的所有测试电压可以逐一下发到数据存储块，考虑到相邻读电压之间的电压差和档位电压差，按照正负均128档位或其他值设置时，相邻的两个读电压的测试电压可能存在相交重叠的情况，考虑这些相交情况，甚至存在最多读取120个档位即可达到本实施例中的测试数据需求的情况，也就是说，不必对每个读电压默认设置的所有档位均进行下发读取，或者可以理解为，正负档位数和档位电压差均可根据实际测试对象进行设置，相交重叠的部分选择一个读电压的对应测试电压即可，该部分对应的数据对于两个读电压的后续判断均可用，或者，相交重叠的部分可以均分为两个子集，然后将每个子集归到距离该子集最近的读电压的测试电压中，实际上步骤S1的实施能够按照常规流程一次性完成所有读电压的所有测试电压从高到低或从低到高的下发过程，并在下发过程中得到所有测试电压下数据存储块的数据，在对这些数据进行不同读电压的分组。

具体的，该数据存储块可以为page、block或sharepage形式。此时获取到的每个测试电压下数据存储块的数据，可以为裸数据，也可以为对裸数据经过预处理后的数据。

进一步的，数据存储块share page具体包括多个存储页page，其存储页的具体数量与数据存储块的最小存储单元的比特数相对应，例如当获取方法应用于TLC型NAND，则数据存储块具体包括3个存储页，如图2所示的TLC型NAND的阈值电压分布的格雷码编码，其中每个编码代表数据存储块share page的编程态，每个编码从上之下分别对应LP(Lowerpage)/MP(Middle page)/UP(Upper page)三个存储页的状态，通过不同的读电压即可判别当前NAND处于哪种编程态；类似的，当获取方法应用于QLC型NAND，则数据存储块具体包括4个存储页；当该获取方法应用于MLC型NAND，则数据存储块包括2个存储页。

进一步的，步骤S1具体包括：对数据存储块的每个存储页，依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个测试电压下每个数据存储块的数据。

类似的，存储页的状态为0或1，每个存储页的状态都会影响整个数据存储块的状态，数据存储块待测试的状态应当包括所有存储页不同状态的结合，因此对应整个数据存储块的状态的个数为2^存储页个数，读电压的总个数比整个数据存储块的状态数少1，也就是说，所述读电压的个数为2^N-1，其中N为所述存储块的最小单元的比特数，例如MLC型NAND的读电压总个数为3个，TLC型NAND的读电压总个数为7个，QLC型NAND的读电压总个数为15个。

S2：利用每个读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有数据进行去噪，得到对应的去噪数据；

具体的，每个读电压对应的标准数据，具体为读电压对应的中心电压的数据，也即中心电压V0对应的数据作为该读电压的标准数据。

进一步的，步骤S2中具体去噪的动作包括：

可以理解的是，每下发一个测试电压，其对应的存储页的状态可能不跳变，或从上一个状态跳变为相邻的状态，例如图2中，在下发LP电压的时候，上一状态编码为“111”，理论上只能跳变为“011”的状态，若上一状态编码为“010”，则只可能跳变为“110”的状态。但是实际上，因为连续下发测试电压的影响，不止LP页状态可能跳变，整个数据存储块中除了LP页外MP页和UP页中cell的比特状态也可能产生跳变，导致对整个数据存储块的cell状态的计数包括了LP页、MP页和UP页，这其中只有LP页的计数为目标计数，MP页和UP页的计数属于干扰，因此为了解决该干扰，进行相应的运算来去除噪声数据。具体的运算手段可根据厂家的数据分布情况进行设置，也可直接观察MP页和UP页的数据跳变来进行噪声去除，例如可选择一个标准数据作为噪声样本，通过异或操作，去除掉其他数据中的干扰。通常情况下，该标准数据为当前读电压的中心电压V0的数据，进行异或操作后，即可去除不相关的其他存储页的跳变干扰，在图2统计“111-011”的LP页cell的比特状态跳变的个数时，通过去噪得到的去噪数据，滤除了MP页和UP页中从1跳变为0的cell的个数。除了默认的读电压的中心电压的数据外，标准数据也可选择中心电压附近档位的测试电压的数据，或经过修正后的读电压的中心电压的数据，根据实际情况进行选择，此处不作限定。

S3：根据所有去噪数据，确定对应的比特翻转数据，以确定数据存储块的阈值电压分布。

可以理解的是，去噪数据不再包含被电压干扰产生的噪声数据，用于确定比特翻转数据和阈值电压分布具有更准确可靠的优点。

以TLC型NAND为例，进行本实施例的获取方法的步骤流程图可参见图3所示，首先下发7个读电压，对每个读电压左右各偏移128档，得到每个档位的测试电压的数据，共计7*256*16kB；还得到三个存储页page的default电压数据，也即默认的标准数据——读电压的中心电压对应的数据，也即得到一个数据存储块share page，利用特定算法进行滤除噪声的操作，利用标准数据对相应的数据进行去噪，之后再统计比特翻转数据，得到无噪声的VT分布，也即阈值电压分布。

相应的，本申请实施例还公开了一种阈值电压分布的获取***，应用于数据存储设备，参见图4所示，该获取设备包括：

获取模块1，用于对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据；

去噪模块2，用于利用每个所述读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有所述数据进行去噪，得到对应的去噪数据；

分析模块3，用于根据所有所述去噪数据，确定对应的比特翻转数据，以确定所述数据存储块的阈值电压分布。

在一些具体的实施例中，所述数据存储块具体包括多个存储页，所述存储页的数量与所述数据存储块的最小存储单元的比特数相对应。

在一些具体的实施例中，所述获取模块1具体用于：

在一些具体的实施例中，所述读电压的个数为2^N-1，其中N为所述存储块的最小单元的比特数。

在一些具体的实施例中，获取模块1对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据之前，还包括：

在一些具体的实施例中，每个所述读电压对应的所述标准数据，具体为所述读电压对应的所述中心电压的所述数据。

在一些具体的实施例中，去噪模块2具体用于：

相应的，本申请还公开了一种阈值电压分布的获取装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一实施例所述阈值电压分布的获取方法的步骤。

相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一实施例所述阈值电压分布的获取方法的步骤。

其中，所述阈值电压分布的获取方法的具体细节，可以参照上文实施例中有关阈值电压分布的获取方法的相关描述，此处不再赘述。

其中，本实施例中阈值电压分布的获取装置和可读存储介质具有与上文实施例中阈值电压分布的获取方法相同的技术效果，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，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。

以上对本发明所提供的一种阈值电压分布的获取方法、***及相关组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种阈值电压分布的获取方法，其特征在于，应用于数据存储设备，该获取方法包括：

2.根据权利要求1所述获取方法，其特征在于，所述数据存储块具体包括多个存储页，所述存储页的数量与所述数据存储块的最小存储单元的比特数相对应。

3.根据权利要求2所述获取方法，其特征在于，所述对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据的过程，包括：

4.根据权利要求1所述获取方法，其特征在于，所述读电压的个数为2^N-1，其中N为所述存储块的最小单元的比特数。

5.根据权利要求1所述获取方法，其特征在于，所述对数据存储块依次下发每个读电压对应的多个档位的测试电压，并获取每个所述测试电压下所述数据存储块的数据之前，还包括：

6.根据权利要求5所述测试方法，其特征在于，每个所述读电压对应的所述标准数据，具体为所述读电压对应的所述中心电压的所述数据。

7.根据权利要求3所述测试方法，其特征在于，所述利用每个所述读电压对应的标准数据，对该读电压对应的所有所述数据进行去噪，得到对应的去噪数据的过程，包括：

8.一种阈值电压分布的获取***，其特征在于，应用于数据存储设备，该获取***包括：

9.一种阈值电压分布的获取装置，其特征在于，应用于数据存储设备，该获取装置包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述阈值电压分布的获取方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述阈值电压分布的获取方法的步骤。