随着信息技术的飞速发展,固态存储系统高性能、体积小、无噪音等优点使其应用广泛。然而,随着固态存储设备制作工艺的不断深入,固态硬盘(SSD,solid state drive)中数据差错率越来越高,因此有必要对固态硬盘中存储的数据进行容错预编码。本文针对固态硬盘的NAND闪存中由于物理原因引起的数据衰减错误和干扰错误的问题,重点研究了 NAND闪存低功耗容错编码,以降低NAND闪存数据差错率与存储功耗。主要工作包括以下几个方面:1.首先,本文提出了一种间隔性翻转的低功耗容错编码算法(Write Pattern Format Algorithm,简称WPFA算法),对待存入NAND闪存的数据根据最高有效位(MSB:the most significant bit)进行位翻转(bit flipped)。如此,只需要对待存入数据进行一次预处理,就可以减少CSPs(column stripe patterns)数据模式,降低峰值电流从而节省闪存存储功耗,提高了数据的可靠性。2.然后,提出了一种基于迭代异或的低功耗容错编码算法(XOR算法),对待存入NAND闪存的数据进行迭代异或,即每一位数据均和相邻的数据异或得到新的数据,左起第一位保持不变;再根据MSB对新的数据进行位翻转。经过XOR算法优化后的数据不仅能减少CSPs数据模式,降低峰值电流从而节省闪存功耗,并且能降低数据差错率,提高数据可靠性;此外,基于XOR算法设计了新的逻辑电路,简化了硬件实现。3.最后,对比了间隔性翻转的低功耗容错编码算法(WPFA算法)和基于迭代异或的低功耗容错编码算法(XOR算法)在功耗、空间开销以及可靠性分别进行了对比。结果显示WPFA算法能有效消除CSPs数据模式,提高了数据可靠性,但是XOR算法相比于WPFA算法在功耗和容错方面表现更优。