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。
中图分类号：TP301 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234310
中文引用格式： 焦新泉，朱振麟. Flash阵列无效块管理[J]. 电子技术应用，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.
中文引用格式： 焦新泉，朱振麟. Flash阵列无效块管理[J]. 电子技术应用，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
近年来伴随着航空航天领域的不断发展，获取到的空间信息的种类也越来越多，数据量急剧增加，对数据存储装置存储速度和可靠性带来了更大的挑战。NAND Flash具有体积小、容量大、成本低、可多次擦除等优点，在数据存储领域得到广泛应用。近年来，大多数存储装置采用多片Flash组成阵列，并采用流水线的存储机制来实现高速大容量的数据存储[1]。其中镁光半导体公司Luca Nubile等人提出了一种针对Flash存储阵列的多线程控制算法，该算法对系统的逻辑开销、存储速度和容量等性能就行了优化[2]； 俄罗斯的Puryga等人研发的汤姆逊散射诊断数据采集系统同样包含多片存储单元，它允许以5 GHz采样率采集八通道数据[3]；但由于NAND Flash生产过程中工艺等问题，每片Flash都不可避免存在无效块，而且无效块数量不定，地址随机[4]。这对Flash阵列数据存储的可靠性带来了一定的影响。若采用单片Flash坏块的管理方法，在往Flash中存储数据之前对每一块进行扫描，并生成坏块信息表，这种方法应用在Flash阵列的坏块检测中时，会极大地限制存储速度，占用过多的内部资源。
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作者信息：
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 中北大学 电子测试技术国家重点实验室
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