判决电平预测方法、存储介质及SSD设备

摘要

本发明提供了一种判决电平预测方法、存储介质及SSD设备，所述方法包括：当进行数据读取时，获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度，读数据温度为存储单元的当前温度，写数据温度为数据写入时所述存储单元的温度；根据所述使用状态信息预测所述存储单元的判决电平；根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值，并根据所述判决电平补偿值对预测出的判决电平进行修正。本发明通过计算存储单元在跨温场景的使用状态信息并基于使用状态信息预测最优判决电平，以便在读数据时采用最优判决电平进行数据读取，有效减少由跨温读写引起的读数据的RBER，降低ECC解码器的迭代时间和相应功耗，提升了整个SSD设备的使用寿命。

权利要求

1.一种判决电平预测方法，其特征在于，所述方法包括：

当进行数据读取时，获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度，读数据温度为存储单元的当前温度，写数据温度为数据写入时所述存储单元的温度,所述使用状态信息包括等效驻留时间，所述获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度包括：查找预设的信息记录表以获取所述存储单元的写数据记录，所述写数据记录中包括存储单元的存储位置、写数据温度以及数据写入时的写数据时间；根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，或获取存储颗粒当前所处工作环境的实时温度；将存储单元的实时温度或所处工作环境的实时温度作为读数据温度，并根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间；

根据所述使用状态信息预测所述存储单元的判决电平；

根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值，并根据所述判决电平补偿值对预测出的判决电平进行修正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，包括：采用预设的计算模型计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，计算模型如下：其中，Retention(i)表示ti时刻的等效驻留时间，tj表示存储单元的温度信息获取时间，j=0、1、2、…；AF表示ti时刻至ti‑1时刻的加速因子，该加速因子计算公式如下：其中，Ea表示存储单元的活化能；kB表示波尔兹曼常数；Ti表示第ti时刻存储单元的温度，Ti‑1表示ti‑1时刻存储单元的温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，包括：根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，接收所述存储颗粒返回的所包含的全部存储位置的实时温度，从全部存储位置的实时温度中查找所述存储位置的实时温度；或根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，所述温度查询请求中携带所述存储位置，接收所述存储颗粒返回的所述存储位置的实时温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，包括：向存储颗粒发送温度上报指示信息，所述温度上报指示信息中携带所述存储位置和触发温度上报的温度分辨率，接收所述存储颗粒在所述存储位置的温度变化超过所述温度分辨率时返回的实时温度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用状态信息包括等效驻留时间和擦写次数；

所述根据使用状态信息预测所述存储单元的判决电平包括：

根据等效驻留时间和擦写次数预测所述存储单元的判决电平。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值包括：计算写数据温度值和预设的补偿对标温度的写数据温度差，查找预设的第一对应关系表获取与所述写数据温度差对应的写验证电平补偿值；所述第一对应关系表中包括有写数据温度差与写验证电平补偿值之间的对应关系；

计算读数据温度值和预设的补偿对标温度的读数据温度差，查找预设的第二对应关系表获取与所述读数据温度差对应的默认判决电平补偿值；所述第二对应关系表中包括有读数据温度差与默认判决电平补偿值之间的对应关系；

将写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值的加总值作为判决电平补偿值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值包括：根据预设的补偿模型计算所述判决电平补偿值，补偿模型如下：

其中，Voffset为判决电平补偿值，PVO和DRO分别表示写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值，PVO和DRO的计算公式如下所示：其中，公式Ttarget表示预设的补偿对标温度，补偿系数表示跨温补偿标定数据随温度拟合的直线斜率，Tp表示写数据温度，Tr表示读数据温度。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1‑7任一项所述方法的步骤。

9.一种SSD设备，其特征在于，该SSD设备包括存储控制器，所述存储控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑7任一项所述方法的步骤。

说明书

判决电平预测方法、存储介质及SSD设备

技术领域

[0001] 本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种判决电平预测方法、存储介质及SSD设备。

背景技术

[0002] 当前计算机服务器的主流存储器件主要分为两种：HD(Hard Disk,机械硬盘)和SSD(Solid State Drive，固态硬盘)。固态硬盘和机械硬盘本质上都是用于数据存储的硬件，其本质上的区别在于其存储介质不同。传统的机械硬盘以机械磁盘为存储介质，通过磁臂和磁头、磁盘之间的机械构造进行数据存储和读取；而固态硬盘则是以NAND闪存(非易失性的存储器)作为存储介质，通过存储器内部的电荷数即cell的通断电进行数据的读取和写入进而实现数据存储。随着固态硬盘小型化以及其性价比不断提升，越来越多的企业消费者和个人消费者采用固态硬盘进行数据的存储。

[0003] 如图1所示，现有SSD设备主要包含主机Host，控制器，ECC解码器和存储颗粒四个部分。控制器在接收到Host读命令后向颗粒发送读命令，其中读电平为默认判决电平。接下来，控制器将颗粒返回的读取数据发送给ECC解码器进行纠错码解码，之后将解码成功后的数据发送给Host，以上完成了一次读数据的操作。

[0004] 现有技术中，采用默认判决电平(或预存判决电平)进行数据读取。然而受驻留时间和跨温读写的影响，默认判决电平和最优判决电平之间的电压差较大，导致读出的数据序列里含有大量RBER(Raw Bit Error Rate,原始错误比特数)。为纠正将这些错误比特，ECC解码器需要进行多次迭代计算，从而导致数据读取速度的降低。而且，如果RBER居高不下，一方面会明显增加读数据延迟和相应的芯片能耗；另一方面当错误比特数到达一定程度后会直接导致译码失败，使得该block被标记为坏块造成资源的浪费，缩短产品寿命。

发明内容

[0005] 鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的判决电平预测方法、存储介质及SSD设备。

[0006] 本发明的一个方面，提供了一种判决电平预测方法，所述方法包括：

[0007] 当进行数据读取时，获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度，读数据温度为存储单元的当前温度，写数据温度为数据写入时所述存储单元的温度；

[0008] 根据所述使用状态信息预测所述存储单元的判决电平；

[0009] 根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值，并根据所述判决电平补偿值对预测出的判决电平进行修正。

[0010] 进一步地，所述使用状态信息包括等效驻留时间；

[0011] 所述获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度包括：

[0012] 查找预设的信息记录表以获取所述存储单元的写数据记录，所述写数据记录中包括存储单元的存储位置、写数据温度以及数据写入时的写数据时间；

[0013] 根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，或获取存储颗粒当前所处工作环境的实时温度；

[0014] 将存储单元的实时温度或所处工作环境的实时温度作为读数据温度，并根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间。

[0015] 进一步地，所述根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，包括：

[0016] 采用预设的计算模型计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，计算模型如下：

[0017] Retention(i)＝Retention(i‑1)+AF×(ti‑ti‑1)

[0018] 其中，Retention(i)表示ti时刻的等效驻留时间，ti表示存储单元的温度信息获取时间，AF表示ti时间至ti‑1时刻的加速因子，该加速因子计算公式如下：

[0019]

[0020] 其中，Ea表示存储单元的活化能；kB表示波尔兹曼常数；Ti表示第ti时刻存储单元的温度，Ti‑1表示ti‑1时刻存储单元的温度。

[0021] 进一步地，根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，包括：

[0022] 根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，接收所述存储颗粒返回的所包含的全部存储位置的实时温度，从全部存储位置的实时温度中查找所述存储位置的实时温度；或

[0023] 根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，所述温度查询请求中携带所述存储位置，接收所述存储颗粒返回的所述存储位置的实时温度。

[0024] 进一步地，所述根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，包括：

[0025] 向存储颗粒发送温度上报指示信息，所述温度上报指示信息中携带所述存储位置和触发温度上报的温度分辨率，接收所述存储颗粒在所述存储位置的温度变化超过所述温度分辨率时返回的实时温度。

[0026] 进一步地，所述使用状态信息包括等效驻留时间和擦写次数；

[0027] 所述根据使用状态信息预测所述存储单元的判决电平包括：

[0028] 根据等效驻留时间和擦写次数预测所述存储单元的判决电平。

[0029] 进一步地，所述根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值包括：

[0030] 计算写数据温度值和预设的补偿对标温度的写数据温度差，查找预设的第一对应关系表获取与所述写数据温度差对应的写验证电平补偿值；所述第一对应关系表中包括有写数据温度差与写验证电平补偿值之间的对应关系；

[0031] 计算读数据温度值和预设的补偿对标温度的读数据温度差，查找预设的第二对应关系表获取与所述读数据温度差对应的默认判决电平补偿值；所述第二对应关系表中包括有读数据温度差与默认判决电平补偿值之间的对应关系；

[0032] 将写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值的加总值作为判决电平补偿值。

[0033] 进一步地，所述根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值包括：

[0034] 根据预设的补偿模型计算所述判决电平补偿值，补偿模型如下：

[0035] Voffset＝PVO+DRO

[0036] 其中，Voffset为判决电平补偿值，PVO和DRO分别表示写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值，PVO的DRO的计算公式如下所示：

[0037] PVO＝α×(Ttarget‑Tp)

[0038] DRO＝α×(Ttarget‑Tr)

[0039] 其中，公式TTarget表示预设的补偿对标温度，补偿系数α表示跨温补偿标定数据随温度拟合的直线斜率，TP表示写数据温度，Tr表示读数据温度。

[0040] 本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上判决电平预测方法的步骤。

[0041] 本发明的又一个方面，还提供了一种SSD设备，该SSD设备包括存储控制器，所述存储控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上判决电平预测方法的步骤。

[0042] 本发明实施例提供的判决电平预测方法、存储介质及SSD设备，通过计算存储单元在跨温场景的使用状态信息并基于使用状态信息预测最优判决电平，以便在读数据时采用最优判决电平进行数据读取，有效减少由跨温读写引起的读数据的RBER，降低ECC解码器的迭代时间和相应功耗，提升了整个SSD设备的使用寿命。

[0043] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

[0044] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

[0045] 图1为现有SSD设备的系统结构框图；

[0046] 图2为本发明提供的判决电平预测方法适用的SSD设备的系统结构框图；

[0047] 图3为本发明提供的判决电平预测方法的流程图；

[0048] 图4为本发明提供的Host向存储颗粒写数据流程的数据交互流程图一；

[0049] 图5为本发明提供的Host向存储颗粒写数据流程的数据交互流程图二；

[0050] 图6为本发明提供的Host向存储颗粒写数据流程的数据交互流程图三；

[0051] 图7为本发明提供的Host向存储颗粒读数据流程的数据交互流程图。

具体实施方式

[0052] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

[0053] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

[0054] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

[0055] NAND闪存的一个存储单元可以存储多个bit的信息，如一个存储单元存储2bit信息(MLC)，存储的信息对应会有四个高低不同的阈值电压分布态，这四个分布态就是编程态，其编码可以通过00,01,10,11表示，同样的，一个存储单元存储3bit信息(TLC)，相应的八个编程态可以编码为000,001,010,011,100,101,110,111。

[0056] 在读取NAND时，通过在Control Gate施加不同的判决电平，用以判断存储单元的存储信息。对于MLC而言，编程态有四个分布，所以其共有三个判决电平，同理对于TLC而言，编程态有八个分布，所有其共有七个判决电平。现有技术中采用默认判决电平(或预存判决电平)进行数据读取。然而受驻留时间和跨温读写的影响，默认判决电平和最优判决电平之间的电压差较大，导致读出的数据序列里含有大量RBER。

[0057] 针对现有技术采用默认判决电平或预先设置的判决电平造成的读数据RBER较高的问题，本发明实施例提出了一种判决电平预测方法，该方法根据存储单元的使用状态信息进行判决电平预测，该状态信息包括但不限于当前存储单元的等效驻留计算时间、擦写次数等。进一步，本发明根据存储单元的写数据温度和读数据温度进行判决电平修正，当采用修正后的判决电平读数据可有效改善上述读数据RBER较高的问题。

[0058] 图2为本发明判决电平预测方法适用SSD设备的系统结构框图，如图2所示，本发明适用的系统模型主要包括以下几个组成模块：Host主机，控制器，ECC解码器，等效驻留时间计算模块，判决电平预测模块，温度修正模块、存储颗粒等部分，其中：

[0059] 等效驻留时间计算模块的功能包括：a)、记录写数据的温度和时间，b)、周期性/事件触发性的根据当前温度的时间记录/更新每个存储单元的等效驻留时间；c)、提供等效驻留时间查询结果；

[0060] 判决电平预测模块的功能包括：a)、根据存储单元的使用状态信息进行判决电平预测，该使用状态信息至少包括当前存储单元的等效驻留计算时间，擦写次数等；b)、进一步根据存储单元的写数据温度和读数据温度进行最优判决电平的修正。

[0061] 温度修正模块的功能包括：根据存储单元的写数据温度和读数据温度的温度差计算判决电平补偿值。

[0062] 可理解的，在实际实现过程中等效驻留时间计算模块、判决电平预测模块和温度修正模块可和控制器一并实现，实现的方式包括软件实现，即在控制器的固件中实现，和硬件实现，即通过IC芯片实现。

[0063] 图3示意性示出了本发明一个实施例的判决电平预测方法的流程图。参照图3，本发明实施例的判决电平预测方法具体包括以下步骤：

[0064] S11、当进行数据读取时，获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度，读数据温度为存储单元的当前温度，写数据温度为数据写入时所述存储单元的温度。

[0065] 本发明实施例中，其中，使用状态信息包括但不限于当前存储单元的等效驻留时间、擦写次数等。其中，驻留时间为存储颗粒写数据时刻和当前时刻的间隔时间。通常情况下，一个物理块通常共享一个驻留时间。等效驻留时间：高温场景相对低温场景对驻留时间具有加速作用，可根据阿伦尼乌斯公式计算某个温度下的等效驻留时间。

[0066] 通常情况下，存储颗粒以物理块为单位写数据，因此本实施例中存储单元优选为以物理块为单位。一个物理块共享使用状态信息。

[0067] S12、根据所述使用状态信息预测所述存储单元的判决电平。

[0068] 本实施例中，具体可根据等效驻留时间和/或擦写次数预测所述存储单元的判决电平。

[0069] S13、根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值，并根据所述判决电平补偿值对预测出的判决电平进行修正。

[0070] 具体的，本发明在获得判决电平补偿值后对预测出的判决电平的偏置值进行修正，随后向控制器返回最终修正后的判决电平偏置，以实现对预测的判决电平的修正，得到预测的最优判决电平。

[0071] 其中，最优判决电平定义为两个阈值电压分布之间交界处的判决电平；判决电平偏置定义为读判决电平和默认判决电平之差。

[0072] 本实施例中主要存在三个温度值，分别为写数据温度值，读数据温度值和预设的补偿对标温度，其中写数据补偿(即写验证电平补偿值)根据写数据温度值和预设的补偿对标温度的差决定，读数据补偿(即默认判决电平补偿值)根据读数据温度值和预设的补偿对标温度的差决定，判决电平的最终补偿值由上述得写数据补偿和读数据补偿组成。

[0073] 进一步地，根据读数据温度和写数据温度确定判决电平补偿值具体为：根据读数据温度和写数据温度分别与补偿对标温度的温度差确定判决电平补偿值，实现方式包括两种：

[0074] 方式一，通过查表的方式获得该补偿值，具体如下：计算写数据温度值和预设的补偿对标温度的写数据温度差，查找预设的第一对应关系表获取与所述写数据温度差对应的写验证电平补偿值；所述第一对应关系表中包括有写数据温度差与写验证电平补偿值之间的对应关系；计算读数据温度值和预设的补偿对标温度的读数据温度差，查找预设的第二对应关系表获取与所述读数据温度差对应的默认判决电平补偿值；所述第二对应关系表中包括有读数据温度差与默认判决电平补偿值之间的对应关系；将写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值的加总值作为判决电平补偿值。

[0075] 方式二，通过公式计算的方式获得该补偿值，具体如下：

[0076] 根据预设的补偿模型计算所述判决电平补偿值，补偿模型如下：

[0077] Voffset＝PVO+DRO

[0078] 其中，Voffset为判决电平补偿值，PVO和DRO分别表示写验证电平补偿值和默认判决电平补偿值，PVO的DRO的计算公式如下所示：

[0079] PVO＝α×(Ttarget‑Tp)DRO＝α×(Ttarget‑Tr)其中，公式TTarget表示预设的补偿对标温度，该温度通常由判决电平预测模块决定，可通过事先约定的方式直接存储于温度修正模块中，或由控制器下发得到，补偿系数α表示跨温补偿标定数据随温度拟合的直线斜率，其值和存储颗粒相关并在产品上线之前通过实验测定，TP表示写数据温度，Tr表示读数据温度。TLC存储颗粒补偿系数表格示例如表1所示：

[0080] 表1：TLC存储颗粒补偿系数表格

[0081]  L01 L12 L23 L34 L45 L56 L67
α 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08

[0082] 默认判决电平：控制器向颗粒发送读命令请求时采用的默认电压。以TLC颗粒为例，TLC颗粒每个cell可以存储三个bit，总共8个电平分布(L0,L1,…,L7)，因此每个cell存在7个默认判决电平。

[0083] 写验证电平：在写数据的时候，颗粒通常采用步进的方式逐步向cell中注入电子。在写过程中cell会不断将自身电压和写验证电平门限进行比对，超过该电压门限后停止注入电子。

[0084] 通过本实施例中公式计算的方式可大大减少温度修正流程中的表格存储量，提升SSD设备性能。

[0085] 本发明通过计算存储单元在跨温场景的使用状态信息并基于使用状态信息预测最优判决电平，以便在读数据时采用最优判决电平进行数据读取，有效减少由跨温读写引起的读数据的RBER，降低ECC解码器的迭代时间和相应功耗，提升了整个SSD设备的使用寿命。

[0086] 在本发明实施例中，步骤S11中的获取存储单元的使用状态信息、读数据温度和写数据温度具体包括附图中未示出的步骤S111～S113，其中：

[0087] S111、查找预设的信息记录表以获取存储单元的写数据记录，所述写数据记录中包括存储单元的存储位置、写数据温度以及数据写入时的写数据时间。

[0088] 本实施例中，存储单元的写数据记录在Host写数据流程实现记录。图4为Host向存储颗粒写数据流程的数据交互流程图，如图4所示，具体流程如下：

[0089] 1.Host向控制器发送写数据命令；

[0090] 2.控制器接收到Host的写数据命令后向存储颗粒发送写数据命令，指定数据待写入存储单元的存储位置Location，通常情况下存储位置为Die和block的索引，但不排除可以更细粒度的存储单元进行索引，e.g.Wordline和page的粒度；

[0091] 3.存储颗粒在写入数据后返回写成功回复，同时附上当前写数据温度Tp；

[0092] 4.控制器在收到存储颗粒的写成功回复后向等效驻留时间计算模块发送驻留时间计算请求，同时附上存储单元的存储位置，写数据的绝对时间t0和写数据温度Tp；

[0093] 5.等效驻留时间计算模块在收到第4步请求后以存储位置为索引，记录t0和Tp，同时初始化Retention(0)＝0。

[0094] 6.等效驻留时间计算模块周期性向存储颗粒发送温度查询请求命令，同时给定需要查询的存储单元的存储位置。颗粒根据存储位置返回当前的存储单元的实时温度Tr和当前绝对时间ti。

[0095] 7.第6步的另一种可选择实现方式是，如果温度查询请求命令中并未携带存储单元的存储位置，则存储颗粒返回所有存储位置的温度信息，e.g.以(Location，Tr)的形式。

[0096] 8.等效时间计算模块计算等效驻留时间，记录更新当前存储单元的写数据记录。

[0097] S112、根据所述存储位置向存储颗粒获取所述存储单元的实时温度，或获取存储颗粒当前所处工作环境的实时温度。

[0098] 本实施例中，等效驻留时间计算模块计算等效时间的方式可由Host指定。Host在下发写数据请求时同时下发温度获取方式(TemperatureReadMethod)和温度获取参数(TemperatureReadPara)。存储单元的实时温度的获取方式包括两种，周期型获取和温度触发型获取。温度获取参数随温度获取方式决定：

[0099] 1.当获取方式TemperatureReadMethod为周期型获取时，温度获取参数TemperatureReadPara表示预设的温度获取间隔周期即温度获取周期；

[0100] 2.当获取方式TemperatureReadMethod为温度触发型获取时，温度获取参数TemperatureReadPara表示触发温度上报的温度分辨率，即最小温度变化值。

[0101] 在一个具体实施例中，获取方式为周期型获取的实现具体如下：可根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，接收存储颗粒返回的所包含的全部存储位置的实时温度，从全部存储位置的实时温度中查找所述存储位置的实时温度。在另一个具体示例中，获取方式为周期型获取的实现具体如下：可根据预设的温度获取周期周期性地向存储颗粒发送温度查询请求，并在温度查询请求中携带存储位置的存储位置，接收所述存储颗粒返回的所述存储位置的实时温度。

[0102] 如图5所示，周期型获取的一种可选择实现方式是，等效驻留时间计算模块周期性向颗粒发送温度查询请求命令，同时给定需要查询的存储单元存储位置location，存储颗粒根据存储位置返回当前的存储单元的实时温度Tr。另一种可选择实现方式是，如果温度查询请求命令中并未携带存储单元的存储位置，则存储颗粒返回所有存储位置的实时温度信息，e.g.以(Location，Tr)的形式，从返回的全部存储位置的实时温度中查找当前存储单元的实时温度。

[0103] 在另一个具体实施例中，获取方式为温度触发型获取的实现具体如下：可向存储颗粒发送温度上报指示信息，并在所述温度上报指示信息中携带所述存储位置和触发温度上报的温度分辨率，接收存储颗粒在存储位置的温度变化达到温度分辨率时返回的实时温度。如图6所示，相对于周期型获取方式，温度触发型获取方式在第6步向存储颗粒发送温度查询请求时，在温度查询请求中附带的信元包括存储单元存储位置Location，TemperatureReadMethod＝温度触发型和TemperatureReadPara＝温度分辨率。第7步中当存储位置的温度变化超过温度分辨率后，存储颗粒在第8步向等效驻留时间计算模块发送当前存储单元的实时温度。温度触发型获取方式在机箱温度较为稳定场景下可有效减少存储颗粒和等效驻留时间计算模块之间的交互信令，提升SSD设备性能。

[0104] S113、将存储单元的实时温度或所处工作环境的实时温度作为读数据温度，并根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间。

[0105] 本实施例中，所述根据当前时间、读数据温度、写数据温度和写数据时间计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，包括：

[0106] 采用预设的计算模型计算从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，计算模型如下：

[0107] Retention(i)＝Retention(i‑1)+AF×(ti‑ti‑1)

[0108] 其中，Retention(i)表示ti时刻的等效驻留时间，ti表示存储单元的温度信息获取时间，AF表示ti时间至ti‑1时刻的加速因子，该加速银子可通过阿伦尼乌斯公式(Arrhenius equation)计算，计算公式如下：

[0109]

[0110] 其中，Ea表示存储单元的活化能，通常由存储颗粒厂家提供；kB表示波尔兹曼常数；Ti表示第ti时刻存储单元的温度，Ti‑1表示ti‑1时刻存储单元的温度。特别的，第t0时刻的存储单元温度就是写数据温度Tp。

[0111] 需要说明的是，在等效驻留时间计算公式中，等效驻留时间的计算仅依赖于上一个时刻和当前时刻的绝对时间和存储颗粒温度，以及上一个时刻的等效驻留时间。因此在实际实现中等效驻留时间仅需记录以上信息，而不用记录所有时刻的时间的温度信息。

[0112] 需要说明的是，本发明实施例中的当前时间信息也可通过等效时间计算模块根据自身时间信息获得而无需向存储颗粒进行查询。

[0113] 需要说明的是，本发明实施例中的等效驻留时间计算模块可以获取控制器温度或者机箱温度等存储颗粒所处工作环境的实时温度来近似存储颗粒温度，但具体等效驻留时间计算的思想不变。

[0114] 图7为Host向存储颗粒读数据流程的数据交互流程图，如图7所示，具体流程如下：

[0115] 1.Host向控制器发送读数据命令；

[0116] 2.控制器向判决电平预测模块发送偏置预测请求，同时附带Host需要读的数据的所在存储单元的存储位置；

[0117] 3.判决电平预测模块在收到偏置预测请求后向等效驻留时间计算模块查询当前存储位置对应存储数据的等效驻留时间；

[0118] 4.等效驻留时间计算模块向存储颗粒查询当前存储位置对应存储单元的温度并计算存储单元的等效驻留时间；

[0119] 5.等效驻留时间计算模块返回存储单元的等效驻留时间、写数据温度Tp和当前存储单元的实时温度Tr；

[0120] 6.判决电平预测模块向温度修正模块发送温度修正请求，请求当前温度场景的判决电平补偿值，附带的信元为写数据温度Tp和读数据温度Tr；

[0121] 7.温度修正模块接收到温度修正请求时，根据请求附带的写数据温度和读数据温度进行查表，然后返回由于温度差异导致的判决电平补偿值；在上述过程中，除了通过查表的方式，温度修正模块还可通过公式计算的方式获得该补偿值。

[0122] 8.判决电平预测模块根据存储单元的使用状态信息进行判决电平预测，使用该状态信息至少包括当前存储单元的等效驻留时间，擦写次数等。并在获得温度修正模块返回的判决电平补偿值后对读电压偏置进行修正，随后向控制器返回最终的读电压偏置，以实现对预测的判决电平的修正；

[0123] 9.控制器向存储颗粒发送读数据请求，该请求携带的信元包括数据存储位置和读电压偏置；

[0124] 10.存储颗粒返回数据。该数据在经过ECC解码并成功后由控制器发送给Host。

[0125] 此外，本发明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，该程序被处理器执行时实现如上判决电平预测方法的步骤。

[0126] 该实施例在具体实现过程中，可以参阅判决电平预测方法实施例，具有相应的技术效果。

[0127] 此外，本发明实施例还提供了一种SSD设备，该SSD设备包括存储控制器，所述存储控制器包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上判决电平预测方法的步骤。例如图3所示的S11～S13。

[0128] 该实施例在具体实现过程中，可以参阅判决电平预测方法实施例，具有相应的技术效果。

[0129] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0130] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

[0131] 此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

[0132] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。