判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质

摘要

本发明提供了一种判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质，所述方法包括：获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据；根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数；获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合；根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模型的训练数据。本发明大大降低了判决电平预测模型的训练数据在数据生成环节的测试工作量，节省测试成本。

权利要求

1.一种判决电平预测模型的训练数据生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据；

根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数；

获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合；

根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模型的训练数据；

其中，所述根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，包括：根据预设的补偿模型计算判决电平补偿值，补偿模型如下：Voffset＝PVO+DRO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：PVO＝α×(Ttarget‑Tp)DRO＝α×(Ttarget‑Tr)其中，公式TTarget表示预设的对标温度，α表示温度补偿系数，TP表示写数据温度，Tr表示读数据温度；

根据所述判决电平补偿值对最优判决电平数据集合进行修正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据包括：向所述存储单元写入预设的数据序列；

对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；

在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，按照第一预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令；

接收存储器控制器返回的VT扫描数据和当前存储颗粒的温度信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，包括：

控制放置有所述存储颗粒的温箱开启加热装置，进入升温阶段；

直到温箱内部环境温度达到预设的目标温度，控制温箱进入温度维持阶段；

进入温度维持阶段后获取存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；

在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，关闭温箱加热装置，进入降温阶段。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标等效驻留时间的取值满足以下要求：

其中，tB为选取的目标等效驻留时间，tA为存储单元从降温阶段开始到降温阶段结束的等效驻留时间，δ为预设的门限值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间包括：

接收存储器控制器按照指定温度上报周期上报的存储颗粒温度信息，根据所述存储颗粒温度信息和当前时间计算存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间；或接收存储器控制器在满足指定上报条件时上报的等效驻留时间监测结果，所述等效驻留时间监测结果是由存储器控制器根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出的存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，其中，指定上报条件为计算出的等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据存储颗粒温度信息和当前时间计算存储单元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：Retention(i)＝Retention(i‑1)+AF×(ti‑ti‑1)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‑1时刻至ti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时刻存储单元所属存储颗粒的温度信息，Ti‑1表示ti‑1时刻存储单元所属存储颗粒的温度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数，包括：

根据跨温扫描数据获取降温阶段不同温度下进行数据读取的最优判决电平；

以预设基准温度对应的最优判决电平为基准判决电平，计算其他温度对应的最优判决电平与基准判决电平的电平差值；

采用预设的拟合公式拟合出温度与对应的电平差值之间的关系。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合，包括：对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储颗粒的实时温度；

当存储颗粒的实时温度到达预设测试温度时，向所述存储单元写入预设的数据序列；

按照预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令；

接收存储器控制器返回的扫描数据，并为接收到的扫描数据生成标签，所述标签包括存储单元在当前扫描时刻的P/E次数、等效驻留时间、判决区间、写数据温度和读数据温度；

根据带有标签的扫描数据确定存储单元在不同等效驻留时间时的最优判决电平，得到最优判决电平数据集合。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述最优判决电平数据集合中数据的数据特征为最优判决电平对应的等效驻留时间在对数坐标上等间隔分布。

10.一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1‑9任一项所述方法的步骤。

11.一种判决电平预测模型的训练数据生成系统，其特征在于，包括Host主机、存储器控制器、存储颗粒和温箱，所述Host主机包括存储器、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1‑9任一项所述方法的步骤；

所述存储器控制器，用于获取并上报当前存储颗粒的温度信息，或，根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出的存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，并在满足指定上报条件时上报所述等效驻留时间；还用于向存储颗粒发送写/读数据命令；

所述温箱，用于根据Host主机下发的控制命令形成存储颗粒的测试场景。

说明书

判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质

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模型的训练数据生成方法、系统及存储介质。

背景技术

[0002] 随着全球互联网程度的不断提高，全球对数据存储的需求也日益增大。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] 衡量固态硬盘的众多指标中，读取速度是其中最重要的指标之一。制约固态硬盘读取速度的因素有很多方面，其中包括存储颗粒的读取数据能力和存储控制器固件算法能
力。为提高固态硬盘的读取速度，其中一种方式是通过固件算法能力减少读取的原始比特
错误。原始比特错误主要来源于驻留时间的影响。在写入数据之后，存储颗粒中存储的电荷
随着驻留时间的增加逐渐向低电势区域逃逸造成电荷流失，即电压左漂，如图1所示。此时，
如果仍采用默认判决电平进行数据读取，会造成原始错误比特数量的增多，进而导致ECC解
码器迭代次数增加，严重的情况下会直接导致译码失败，影响存储器寿命。

[0004] 当前一种可行的解决办法是在存储器使用的过程中使用模型/算法对最优判决电平进行预测。通过预测最优判决电平使得每次读出的数据中错误比特数尽可能少。然而，为
能够使用该方法，需要统计和分析影响最优判决电平的物理因素，然后大量测量不同场景
下的存储颗粒的最优判决电平数据，进而通过离线训练/拟合的方式才能获得性能优越的
模型/算法。由于影响存储颗粒最优判决电平的物理因素有很多，包括P/E次数、驻留时间
(Retention Time)等。其中，温度也是影响最优判决电平的重要因素之一。由于载流子在不
同温度下的速率有差异，即高温场景下载流子移动速度更快而低温场景下反之。因此，当颗
粒进行数据读取时，在高温场景下读取存储颗粒VT分布相对实际偏低，而在低温场景下读
取的VT分布偏高，不同温度场景下读取的VT分布，如图2所示。虽然颗粒厂商会根据当前温
度对默认判决电平进行温度补偿。然而该补偿方法对存储器控制器厂商是黑盒。由于温度
对最优判决电平的影响，存储器厂商只能通过大量实验来获取不同温度场景下的最优判决
电平数据以支持最优判决电平模型/算法的训练。例如，采用具有加热和制冷功能的单温箱
进行实验，即将温箱设置写数据温度，待温度稳定后将测试颗粒放入温箱中写数据，然后将
温箱的目标温度调整至所需读数据温度，待温度稳定后对颗粒进行多次VT扫描，进而获得
当前情况下的最优判决电平数据。再例如，采用多温箱的方法进行实验，即同时设置两个温
箱的温度，其中一个温箱(e.g.温箱1)温度为写数据温度，另一个温箱(e.g.温箱2)温度为
读数据温度，将测试颗粒放入温箱1后进行写数据操作。操作完成后将颗粒从温箱1拿出并
放入温箱2，待存储颗粒温度稳定后对颗粒进行多次VT扫描，进而获得当前场景下的最优判
决电平数据。

[0005] 在实现本发明过程中，发明人发现现有的最优判决电平预测模型的训练数据生成模型训练数据获取方法至少存在如下问题：

[0006] 1.为保证实验数据的完备性，该实验需要在不同写/读温度下进行多次重复实验；随着测试温度间隔的不断缩小，重复实验的次数呈指数增长；

[0007] 2.当前采集的数据需要标记写/读温度，同时采用该数据的模型/算法需要将写/读温度作为输入条件进行训练，增加模型/算法的复杂度；

[0008] 3.现有方案中采用高低温箱变温或多个恒温温箱控温的方式测量数据，一方面温箱的成本较高，另一方面这中间由于变温会引入驻留时间的计算误差造成最终数据的不准
确。

发明内容

[0009] 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模型的训练数据生成方法、系统及存储介质。

[0010] 本发明的一个方面，提供了一种判决电平预测模型的训练数据生成方法，所述方法包括：

[0011] 获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据；

[0012] 根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数；

[0013] 获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合；

[0014] 根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模型的训练数据。

[0015] 进一步地，所述获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据包括：

[0016] 向所述存储单元写入预设的数据序列；

[0017] 对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；

[0018] 在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，按照第一预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令；

[0019] 接收存储器控制器返回的VT扫描数据和当前存储颗粒的温度信息。

[0020] 进一步地，所述对存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，包括：

[0021] 控制放置有所述存储颗粒的温箱开启加热装置，进入升温阶段；

[0022] 直到温箱内部环境温度达到预设的目标温度，控制温箱进入温度维持阶段；

[0023] 进入温度维持阶段后获取存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间；

[0024] 在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，关闭温箱加热装置，进入降温阶段。

[0025] 进一步地，所述目标等效驻留时间的取值满足以下要求：

[0026]

[0027] 其中，tB为选取的目标等效驻留时间，tA为存储单元从降温阶段开始到降温阶段结束的等效驻留时间，δ为预设的门限值。

[0028] 进一步地，所述监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间包括：

[0029] 接收存储器控制器按照指定温度上报周期上报的存储颗粒温度信息，根据所述存储颗粒温度信息和当前时间计算存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间；或

[0030] 接收存储器控制器在满足指定上报条件时上报的等效驻留时间监测结果，所述等效驻留时间监测结果是由存储器控制器根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出
的存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，其中，指定上报条件为计算出的等
效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间。

[0031] 进一步地，根据存储颗粒温度信息和当前时间计算存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间包括：

[0032] 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：

[0033] Retention(i)＝Retention(i‑1)+AF×(ti‑ti‑1)

[0034] 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‑1时刻至ti时刻的加速因子，该加速因子计算公式如下：

[0035]

[0036] 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时刻存储单元所属存储颗粒的温度信息，Ti‑1表示ti‑1时刻存储单元所属存储颗粒的温度。

[0037] 进一步地，所述根据跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数，包括：

[0038] 根据跨温扫描数据获取降温阶段不同温度下进行数据读取的最优判决电平；

[0039] 以预设基准温度对应的最优判决电平为基准判决电平，计算其他温度对应的最优判决电平与基准判决电平的电平差值；

[0040] 采用预设的拟合公式拟合出温度与对应的电平差值之间的关系。

[0041] 进一步地，所述获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合，包括：

[0042] 对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储颗粒的实时温度；

[0043] 当存储颗粒的实时温度到达预设测试温度时，向所述存储单元写入预设的数据序列；

[0044] 按照预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令；

[0045] 接收存储器控制器返回的扫描数据，并为接收到的扫描数据生成标签，所述标签包括存储单元在当前扫描时刻的P/E次数、等效驻留时间、判决区间、写数据温度和读数据
温度；

[0046] 根据带有标签的扫描数据确定存储单元在不同等效驻留时间时的最优判决电平，得到最优判决电平数据集合。

[0047] 进一步地，所述最优判决电平数据集合中数据的数据特征为最优判决电平对应的等效驻留时间在对数坐标上等间隔分布。

[0048] 进一步地，所述根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，包括：

[0049] 根据预设的补偿模型计算判决电平补偿值，补偿模型如下：

[0050] Voffset＝PVO+DRO

[0051] 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：

[0052] PVO＝α×(Ttarget‑Tp)

[0053] DRO＝α×(Ttarxet‑Tr)

[0054] 其中，公式TTarget表示预设的对标温度，α表示温度补偿系数，TP表示写数据温度，Tr表示读数据温度；

[0055] 根据所述判决电平补偿值对最优判决电平数据集合进行修正。

[0056] 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模型的训练数据生成方法的步骤。

[0057] 本发明的又一个方面，还提供了一种判决电平预测模型的训练数据生成系统，其特征在于，包括Host主机、存储器控制器、存储颗粒和温箱，所述Host主机包括存储器、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模型的训练数据生成方法的步骤；

[0058] 所述存储器控制器，用于获取并上报当前存储颗粒的温度信息，或，根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出的存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，
并在满足指定上报条件时上报所述等效驻留时间；还用于向存储颗粒发送写/读数据命令；

[0059] 温箱，用于根据Host主机下发的控制命令形成存储颗粒的测试场景。

[0060] 本发明实施例提供的判决电平预测模型的训练数据生成方法、系统及存储介质，通过测量颗粒温度补偿机制将写/读数据温度因素从收集的最优判决电平数据集合中归一
化，使得该发明只需测定少量(甚至一组)恒温下的最优判决电平数据集合即可等效之前多
组不同写/读温度下的数据，相对现有技术测试工作量大大降低，将收集的最优判决电平数
据集合内温度因素剔除后，模型/算法的复杂度进一步下降从而减少其实现成本。而且，本
发明无需使用多个恒温温箱，或使用成本较高的高低温温箱，节省测试成本。

[0061] 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

[0062] 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：

[0063] 图1为驻留时间后电压漂移示意图；

[0064] 图2为不同温度场景下读取的电压分布示意图；

[0065] 图3为本发明提供的判决电平预测模型的训练数据生成系统的结构框图；

[0066] 图4为本发明提供的判决电平预测模型的训练数据生成方法的流程图；

[0067] 图5为本发明提供的跨温补偿数据拟合示意图；

[0068] 图6为本发明提供的测量标定跨温补偿数据的数据交互流程图；

[0069] 图7为本发明实施例中存储颗粒内部温度变化示意图；

[0070] 图8为本发明提供的Host收集最优判决电平数据集合的数据交互流程图。

具体实施方式

[0071] 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。

[0072] 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。

[0073] 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。

[0074] 图3为本发明实施例提供的判决电平预测模型的训练数据生成系统的结构框图。如图3所示，本发明提供的判决电平预测模型的训练数据生成系统，包括Host主机、存储器
控制器、存储颗粒和温箱，其中：

[0075] 所述Host主机包括存储器、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下判决电平预测模型的训练数据生成方
法的步骤，具体包括：获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处
于不同温度环境下的跨温扫描数据；根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度
补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数；获取存储
单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合；
根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模
型的训练数据。

[0076] 所述存储器控制器，用于获取并上报当前存储颗粒的温度信息，或，根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出的存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间，
并在满足指定上报条件时上报所述等效驻留时间；还用于向存储颗粒发送写/读数据命令；

[0077] 温箱，用于根据Host主机下发的控制命令形成存储颗粒的测试场景。

[0078] 此外，如图3所示，所述系统还包括数据库，数据库用于存储Host主机处理后的最优判决电平数据集合。

[0079] 需要说明的是，在具体实现过程中，存储器控制器和存储颗粒可作为单板的形式放置在温箱内；Host和数据库放在温箱外。另一方面，Host和温度控制器之间的信令交互也
可通过人为手动输入/确认方式进行。

[0080] 图4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4，本发明实施例的判决电平预测方法具体包括以下步骤：

[0081] S11、获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据。

[0082] S12、根据所述跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数。

[0083] S13、获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合。

[0084] 其中，最优判决电平定义为两个阈值电压VT分布之间交界处的判决电平。

[0085] S14、根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，得到判决电平预测模型的训练数据。

[0086] 本发明实施例提供的判决电平预测模型的训练数据生成方法，基于颗粒温度补偿机制将写/读数据温度因素从收集的最优判决电平数据集合中归一化，使得该发明只需测
定少量(甚至一组)恒温下的最优判决电平数据集合即可等效之前多组不同写/读温度下的
数据。

[0087] 本发明相对现有技术测试工作量大大降低，将收集的最优判决电平数据集合内温度因素剔除后，模型/算法的复杂度进一步下降从而减少其实现成本。而且，本发明无需使
用多个恒温温箱，或使用成本较高的高低温温箱，节省测试成本。

[0088] 在本发明的一个实施例中，步骤S11中的获取存储单元在等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后处于不同温度环境下的跨温扫描数据，具体实现包括如下步骤：

[0089] S111、向所述存储单元写入预设的数据序列。

[0090] 存储颗粒是实际存储数据的地方，通常以颗粒芯片，颗粒Die，物理块Block，字线WordLine，页page的方式依次索引。存储颗粒按照每个存储单元cell可存储的位数可分为
SLC(一个存储单元存储1bit信息)，MLC(一个存储单元存储2bit信息),TLC(一个存储单元
存储3bit信息)等。

[0091] 本步骤中在室温下向存储单元写入预设的数据序列。

[0092] S112、对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间。

[0093] 本发明实施例中，对存储颗粒的测试场景进行温度控制，具体包括：控制放置有所述存储颗粒的温箱开启加热装置进入升温阶段；直到温箱内部环境温度达到预设的目标温
度，控制温箱进入温度维持阶段；进入温度维持阶段后获取存储单元在指定等效温度下的
等效驻留时间；在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，关闭温箱加热装
置，进入降温阶段。

[0094] 其中，驻留时间Retention time：该时间定义为颗粒写数据时刻和当前时刻的间隔时间。通常情况下，颗粒以物理块block为单位写数据，因此一个物理块block通常共享一
个驻留时间。

[0095] 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，因此通常情况下根据阿伦尼乌斯公式(Arrhenius equation)计算某个温度(指定等效温度下)下的等效
驻留时间。

[0096] 本实施例中，Host需要判断当前等效驻留时间是否已大于或等于目标等效驻留时间TargetRetentionTime。该目标等效驻留时间通常由实验者预先设置，该时间需要尽可能
大以减少降温阶段驻留时间对最优判决电平数据的影响。优先的，目标等效驻留时间的取
值需要满足以下要求：

[0097]

[0098] 其中，tB为选取的目标等效驻留时间，tA为存储单元从降温阶段开始到降温阶段结束的等效驻留时间，δ为预设的门限值。门限值δ值越小，获得的数据受降温过程中驻留时间
的影响越小。

[0099] 本实施例中，监测存储单元在指定等效温度下的等效驻留时间可根据存储器控制器是否具有等效驻留时间的计算能力分为以下两种不同的方法，具体包括：接收存储器控
制器按照指定温度上报周期上报的存储颗粒温度信息，根据所述存储颗粒温度信息和当前
时间计算存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间；或，接收存储器控制器在满
足指定上报条件时上报的等效驻留时间监测结果，所述等效驻留时间监测结果是由存储器
控制器根据获取的存储颗粒温度信息和当前时间计算出的存储单元从写数据时间到当前
时间的等效驻留时间，其中，指定上报条件为计算出的等效驻留时间大于或等于目标等效
驻留时间。

[0100] 其中，根据存储颗粒温度信息和当前时间计算存储单元从写数据时间到当前时间的等效驻留时间的具体实现方式如下：

[0101] 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：

[0102] Retentuon(i)＝Retention(i‑1)+AF×(ti‑ti‑1)

[0103] 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‑1时刻至ti时刻的加速因子，该加速因子计算公式如下：

[0104]

[0105] 其中，Ea表示存储单元的活化能，可预先进行设定，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时刻存储单元所属存储颗粒的温度信息，Ti‑1表示ti‑1时刻存
储单元所属存储颗粒的温度信息。

[0106] S113、在所述等效驻留时间大于或等于目标等效驻留时间之后，按照第一预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令。

[0107] S114、接收存储器控制器返回的VT扫描数据和当前存储颗粒的温度信息。

[0108] 本实施例，通过加热的方式加速颗粒的驻留时间，当驻留时间较大时关闭温箱加热功能，在自然降温的过程中读取颗粒数据的VT扫描数据，进而获得存储单元在目标等效
驻留时间时处于不同温度环境下的跨温扫描数据。

[0109] 在本发明的一个实施例中，步骤S12中的根据跨温扫描数据对最优判决电平数据进行温度补偿数据拟合，将最优判决电平数据随温度拟合的直线斜率作为温度补偿系数，
具体包括以下实现步骤：

[0110] S121、根据跨温扫描数据获取降温阶段不同温度下进行数据读取的最优判决电平；

[0111] S122、以预设基准温度对应的最优判决电平为基准判决电平，计算其他温度对应的最优判决电平与基准判决电平的电平差值；

[0112] S123、采用预设的拟合公式拟合出温度与对应的电平差值之间的关系。

[0113] 本实施例中，Host对收集的降温阶段不同温度下进行数据读取的最优判决电平数据进行温度补偿系数拟合。一种可行的补偿系数拟合的计算方法如下所示：

[0114] 步骤一：获取降温阶段不同温度下读取的最优判决电平；

[0115] 步骤二：选择基准温度，并将其他温度的最优判决电平和基准温度的最优判决电平求差值。其中，基准温度和用于计算等效驻留时间的等效温度可以为相同温度也可以为
不同温度。如图5所示，该示例选择85度作为基准温度；其他温度的最优判决电平与85度最
优判决电平的差值为负值，如图中两条曲线所示。

[0116] 步骤三：采用拟合的方式拟合出温度与该差值之间的关系。在图5所示示例中，选取一阶线性公式作为拟合公式，如拟合出如图所示直线。

[0117] 以TLC存储颗粒为例，通过该方法拟合出的补偿系数如表1所示：

[0118] 表1：TLC存储颗粒补偿系数表格

[0119]   L01 L12 L23 L34 L45 L56 L67α 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08

[0120] 需要说明的是，本实施例以TLC存储颗粒为例，因此存在7个判决电平，从而需要存储7个补偿系数。

[0121] 本发明实施例中，如果存储控制器或存储颗粒不具有读取温度的能力时，Host还可通过读取温箱当前的温度近似存储颗粒内部温度。

[0122] 本发明实施例提供的判决电平预测模型的训练数据生成，能够有效保证收集的数据准确性，原理如下：1，由于该方法在标定数据收集之前施加了较长的等效驻留时间，因
此，在数据收集阶段内由于驻留时间导致的电平漂移可忽略不计；2、由于收集的最优判决
电平数据中写温度相同，因此判决电平差异仅来自于读温度的差异。

[0123] 下面通过一个具体实施例，对Host主机标定跨温补偿数据的实现流程进行说明。

[0124] 该实施例通过加热保持后降温的方式一次性测量跨温数据，进而通过跨温数据拟合出补跨温补偿系数。该实施例的具体数据交互流程如图6所示，具体步骤如下：

[0125] 1.Host向存储器控制器发送写数据命令，附带的数据为已知序列。存储器接受命令后向指定位置(Location)写入数据。该Location包括Die,block,wordline,page的索引
等。

[0126] 2.Host向温箱控制器发送温度控制命令，附带信元为a)Action＝On表示温箱进入升温阶段；b)TargetTemp表示温箱需加温的目标温度。值得注意的是，这里TargetTemp通常
远高于室温，但小于硬件(e.g.存储器控制器和存储颗粒)的运行温度上限。

[0127] 3.Host向存储器控制器发送能力查询命令，查询存储器控制器是否具有等效驻留时间计算的能力。根据存储器控制器的能力，以下将分为两种不同的方法以计算当前等效
驻留时间；

[0128] 方法一：如果存储器控制器具有等效驻留时间的计算能力

[0129] 3 .1 .Host向存储器控制器发送温度监控命令，附带的信元为TargetRetentionTime表示最大等效驻留时间，TargetTemp表示等效时间计算所需的等效
温度。值得注意的是，TargetTemp为可选参数，默认为25，表示室温25摄氏度。

[0130] 3.2.存储器周期性向存储颗粒发送温度查询命令查询当前颗粒温度；同时根据上报的温度和当前时间计算等效驻留时间。

[0131] 3.3.当计算得到的等效驻留时间大于等于上述TargetRetentionTime参数，存储器控制器向Host通知当前以达到目标等效驻留时间。

[0132] 方法二：如果存储器控制器不具有等效驻留时间的计算能力

[0133] 4.1.Host向存储器控制器发送温度监控命令，附带的信元为Period表示存储器控制器上报温度周期；

[0134] 4.2.存储器控制器定时查询颗粒内部温度并上报给Host；

[0135] 4.3.Host根据上报的温度信息和当前时间计算等效驻留时间。

[0136] 5.当等效驻留时间大于等于TargetRetentionTime参数，Host向温箱控制器发送温度控制命令，其中信元Action＝off表示关闭温箱加热装置。此时温箱处于降温状态，逐
步降温至室温。

[0137] 6.在此状态下，Host周期性向存储器控制器发送VT扫描命令；相应的，存储器控制器向Host返回读出的VT扫描数据和当前存储颗粒内部温度。

[0138] 7.Host根据上报的VT扫描数据和存储颗粒温度计算温度补偿系数。

[0139] 经过上述步骤，存储颗粒内部温度变化将会呈现如图7曲线所示。从图7可以看出，该示例中存储颗粒在该实验中经历三个温度阶段，分别为升温阶段，温度维持阶段和降温
阶段，其中降温阶段的等效驻留时间可以忽略不计。

[0140] (1)阶段一：温箱温度从35摄氏度升温至85摄氏度；

[0141] (2)阶段二：温箱温度维持在85摄氏度；

[0142] (3)阶段三：温箱温度从85摄氏度降温至35摄氏度。

[0143] 在本发明的一个实施例中，步骤S13中的获取存储单元处于指定温度环境下在不同等效驻留时间时进行数据读取的最优判决电平数据集合，进一步地包括以下步骤：

[0144] S131、对所述存储单元所属存储颗粒的测试场景进行温度控制，监测存储颗粒的实时温度；

[0145] S132、当存储颗粒的实时温度到达预设测试温度时，向所述存储单元写入预设的数据序列；预设测试温度即当前测试场景温箱设置的温度。

[0146] S133、按照预设读取时间间隔周期性向存储器控制器发送数据扫描请求命令；

[0147] S134、接收存储器控制器返回的扫描数据，并为接收到的扫描数据生成标签，所述标签包括存储单元在当前扫描时刻的P/E次数、等效驻留时间、判决区间、写数据温度和读
数据温度；其中，在当前测试场景下，读数据温度和写数据温度一致，均为温箱设置的温度。

[0148] S135、根据带有标签的扫描数据确定存储单元在不同等效驻留时间时的最优判决电平，得到最优判决电平数据集合。具体的，存储器控制器在接收到数据扫描请求命令后，
以一定的电平间隔采用不同的读电平偏置对颗粒的电压进行VT扫描，通过该方法可获得颗
粒的电压分布，进而获得最优判决电平。其中,最优判决电平定义为两个VT分布之间交界处
的判决电平。

[0149] 其中，所述最优判决电平数据集合中数据的数据特征为最优判决电平对应的等效驻留时间在对数坐标上等间隔分布。

[0150] 进一步地，本发明可以测量多组恒温最优判决电平数据，每组数据设置不同的温箱温度，P/E次数，在给定的驻留时间点上收集数据，这些驻留时间的特征是，其在对数坐标
上均匀间隔。本发明只需测量少量恒温数据，相对现有技术测试工作量大大降低。而且无需
使用多个恒温温箱，或使用成本较高的高低温温箱，节省测试成本。

[0151] 下面通过一个具体实施例，对Host主机收集恒温环境时不同驻留时间下的最优判决电平数据集合的实现流程进行说明。

[0152] 本示例中，可根据设定的实验步骤进行特定场景下的存储颗粒最优判决电平数据集合收集。具体数据交互流程如图8所示，具体步骤如下：

[0153] 0.Host下载实验测试方案，该方案描述了实验在特定场景下的实验操作设置。所述特定场景至少包括，温箱设置的温度(TargetTemp)，数据采集之前P/E次数，P/E之间的间
隔时间以及数据扫描的驻留时间点等。所述实验操作设置至少包括参与本次实验的存储颗
粒位置(e.g.芯片，Die,Block的索引)，P/E操作和数据扫描操作的顺序以及操作之间的时
间间隔等；

[0154] 1.Host向温箱控制器发送温度控制命令，附带信元为a)Action＝On表示温箱进入升温阶段；b)TargetTemp表示温箱需加温的测试温度。该温度由实验脚本决定；

[0155] 2.Host通过存储器控制器周期性监控存储颗粒内部温度，当温度达到TargetTemp时开始步骤3，否则重复步骤2。值得注意的是，如果存储器控制器或者存储颗粒不具有读取
颗粒温度的能力时，Host还可通过读取温箱当前的温度近似颗粒内部温度；

[0156] 3.Host根据实验脚本向存储器控制器发送写数据和/或擦写命令，信元包括存储单元位置信息(Location)和擦写(P/E)次数；

[0157] 4.Host根据实验脚本在特定时间向存储器控制器发送数据扫描请求命令；

[0158] 5.存储器控制器返回读取的数据和当前等效驻留时间。值得注意的是，如果存储器控制器不具有等效驻留时间计算的能力，存储器控制器会直接返回芯片内部的温度，
Host通过上面实施例中的等效驻留时间计算方法计算近似等效驻留时间；

[0159] 6.Host向温箱控制器发送温度控制命令，附带信元为Action＝Off表示温箱关闭。同时将收集的数据打上标签后发送给数据库。所述标签至少包括P/E次数，等效驻留时间，
判决区间，写数据温度和读数据温度等。

[0160] 通过上述方法，一次实验即可获取一组不同驻留时间下的最优判决电平数据集合。为提高后期模型/算法的泛化能力，一种可行的驻留时间集合设置原则如下：驻留时间
集合内的时间点的等效驻留时间在对数坐标上等间隔分布。本发明实施例中采用恒温温箱
进行试验，因此该原则可退化为：驻留时间集合内的时间点在对数坐标上等间隔分布。

[0161] 在具体实施过程中，为提高收集数据的完备性，可同一实验脚本在至少三种不同的温度下进行重复实验。三种不同的实验温度可按照存储颗粒的工作温度区间选取，分别
为高温，中温和低温，例如高温为85摄氏度，中温为55摄氏度，低温为15摄氏度。

[0162] 本发明的一个实施例中，步骤S15中的根据得到的温度补偿系数对获取的最优判决电平数据集合进行修正，进一步包括：根据预设的补偿模型计算判决电平补偿值，并根据
所述判决电平补偿值对最优判决电平数据集合进行修正。

[0163] 本实施例中，将收集的最优判决电平数据集合通过温度补偿机制进行修正，消除不同数据中写数据温度和读数据温度的差异。

[0164] 所述的温度补偿机制的一种实现如下：

[0165] Vcomp＝Vactual+Voffset

[0166] 其中，Vcomp，Vactual，Voffset分别表示补偿后判决电平，实际测量得到的最优判决电平和电平补偿值，该补偿至少包括写数据温度补偿和读数据温度补偿。

[0167] 本实施例中，可通过温度补偿系数对测量的存储单元在多组不同恒温状态下的最优判决电平数据集合进行温度补偿，具体可根据预设的补偿模型计算判决电平补偿值，补
偿模型如下：

[0168] Voffset＝PVO+DRO

[0169] 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(即写数据温度补偿)和默认判决电平补偿值(即读数据温度补偿)，PVO的DRO的计算公式如下所示：

[0170] PVO＝α×(Ttarget‑Tp)

[0171] DRO＝α×(Ttarget‑Tr)

[0172] 其中，公式TTarget表示预设的需要补偿的对标温度，由控制器下发得到，该温度在所有数据修正值中需为同一个默认值，即所有该场景下的数据均需对标该温度，α表示温度
补偿系数，由跨温补偿标定数据随温度拟合的直线斜率确定，可通过上述实施例中拟合的
方式获取，TP表示写数据温度，Tr表示读数据温度。

[0173] 在上述数据补偿方法之后，Host将补偿后的数据更新至数据库，同时记录需要补偿的对标温度Ttarget，删除数据标签中写数据温度和读数据温度，实现对收集的最优判决电
平数据集合内温度因素的剔除，模型/算法的复杂度进一步下降从而减少其实现成本。

[0174] 可理解的，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。其中，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。

[0175] 本发明提供的判决电平预测模型的训练数据生成方法具有以下优点：

[0176] 1、本发明只需测量少量恒温数据，相对现有技术测试工作量大大降低。

[0177] 2、将收集的最优判决电平数据内温度因素剔除后，模型/算法的复杂度进一步下降从而减少其实现成本。

[0178] 3、本发明无需使用多个恒温温箱，或使用成本较高的高低温温箱，节省测试成本。

[0179] 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模型的训练数据生成方法的步骤。

[0180] 该实施例在具体实现过程中，可以参阅判决电平预测判决电平预测模型的训练数据生成方法实施例，具有相应的技术效果。

[0181] 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。

[0182] 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。

[0183] 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。