《電子技術(shù)應(yīng)用》
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Flash阵列无效块管理
电子技术应用
焦新泉1，2，朱振麟1，2
1.中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051； 2.中北大学 电子测试技术国家重点实验室， 山西 太原 030051
摘要： Flash阵列在当今数据存储领域占据着重要地位，提高Flash阵列可靠性的关键在于提出合理的坏块管理方法。针对固有坏块，提出基于整合块的坏块管理方法和基于EEPROM查找表的坏块管理方法。对于在使用过程中出现的突发坏块，提出基于页跳过和页替换的突发坏块管理方法。经过实验分析表明坏块管理方法提高了NAND Flash数据存储的可靠性，在保证存储速度的情况下对NAND Flash存储空间得到最大化利用。
中圖分類(lèi)號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234310
中文引用格式： 焦新泉，朱振麟. Flash陣列無(wú)效塊管理[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(3)：42-47.
英文引用格式： Jiao Xinquan，Zhu Zhenlin. Flash array invalid block management[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(3)：42-47.
Flash array invalid block management
Jiao Xinquan1，2，Zhu Zhenlin1，2
1.Key Laboratory of Instrumentation Science and Dynamic Measurement，Ministry of Education， North University of China，Taiyuan 030051，China； 2.Science and Technology on Electronic Test and Measurement Laboratory，North University of China，Taiyuan 030051，China
Abstract： Flash arrays play an important role in data storage today. The key to improve the reliability of Flash array is to propose a reasonable bad management method. For inherently bad blocks, the bad block management method based on integrated block and EEPROM lookup table are proposed. The burst bad block management method based on page skip and page replacement is proposed for the burst bad block management. The experimental analysis shows that the bad block management method improves the reliability of NAND Flash data storage and maximizes the utilization of NAND Flash storage space while ensuring the storage speed.
Key words : Flash array；inherent bad block；integrated block；burst bad block

引言

近年來(lái)伴隨著航空航天領(lǐng)域的不斷發(fā)展，獲取到的空間信息的種類(lèi)也越來(lái)越多，數(shù)據(jù)量急劇增加，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)速度和可靠性帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。NAND Flash具有體積小、容量大、成本低、可多次擦除等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，大多數(shù)存儲(chǔ)裝置采用多片F(xiàn)lash組成陣列，并采用流水線的存儲(chǔ)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)高速大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)[1]。其中鎂光半導(dǎo)體公司Luca Nubile等人提出了一種針對(duì)Flash存儲(chǔ)陣列的多線程控制算法，該算法對(duì)系統(tǒng)的邏輯開(kāi)銷(xiāo)、存儲(chǔ)速度和容量等性能就行了優(yōu)化[2]； 俄羅斯的Puryga等人研發(fā)的湯姆遜散射診斷數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同樣包含多片存儲(chǔ)單元，它允許以5 GHz采樣率采集八通道數(shù)據(jù)[3]；但由于NAND Flash生產(chǎn)過(guò)程中工藝等問(wèn)題，每片F(xiàn)lash都不可避免存在無(wú)效塊，而且無(wú)效塊數(shù)量不定，地址隨機(jī)[4]。這對(duì)Flash陣列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性帶來(lái)了一定的影響。若采用單片F(xiàn)lash壞塊的管理方法，在往Flash中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之前對(duì)每一塊進(jìn)行掃描，并生成壞塊信息表，這種方法應(yīng)用在Flash陣列的壞塊檢測(cè)中時(shí)，會(huì)極大地限制存儲(chǔ)速度，占用過(guò)多的內(nèi)部資源。


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作者信息：

焦新泉1，2，朱振麟1，2

1.中北大學(xué) 儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  中北大學(xué) 電子測(cè)試技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室


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