适用于NAND闪存的LDPC译码算法的研究与实现

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiaochaoqiaochao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
NAND闪存在设计时就采用了诸多降低数据出错概率、提高芯片性能的算法,然而可靠性问题使得NAND闪存仍然要依赖于纠错码(Error Correcting Code,ECC)来保证用户数据的完整性和延长产品的寿命。例如NAND闪存具有编程/擦除次数(Program/erase cycles,P/E cycles)的限制,如何随着时间的推移并维持良好的数据完整性成为了NAND闪存研究的一项重要议题。为了提升NAND闪存产品的可靠度,本文对LDPC(low-density parity-check)码展开研究,在分析NAND闪存信道和阈值电压分布特性的基础上提出了相应的解决方案。本文的主要研究内容包括:  1.针对NAND闪存的应用需求,研究了LDPC码的构造方法。考虑到NAND闪存对码率、码长和纠错能力的要求,本文对LDPC码的拉丁方构造方法进行研究,构造了码率为0.944的(8763,8272)QC-LDPC码。  2.研究了LDPC码的软判决译码算法,详细介绍了和积算法、最小和算法及其改进算法,分析并比较了TPMP(Two Phase Message Passing)译码算法和分层译码算法的优缺点,然后结合软件仿真,确定本论文所采用的译码算法为分层偏移最小和算法,其中偏移量的取值定为0.7。  3.提出了动态对数似然比(Dynamic Log-likelihood Ratio,DLLR)纠错方案。本文将MLC(Multi-level cell)NAND闪存的阈值分布建模成高斯混合模型,引入EM(expectation-maximization)算法对分布的参数进行估计,然后根据估计的参数来计算LLR值用于LDPC译码。仿真结果表明,在23次读操作下,DLLR纠错方案可以将NAND闪存的P/E cycles耐受性提升近4K次。  4.完成了LDPC译码器的设计,并通过搭建仿真平台对DLLR纠错方案进行硬件层面的仿真和验证。使用Vivado工具在Xilinx公司型号为xc7vx690t的Virtex-7芯片上完成了译码器的综合。当最大迭代次数为8时,译码器在100MHz时钟频率下,吞吐率可以达到299.28Mb/s。
其他文献
语文学科素养包括语言建构与运用,思维发展与品质,文化传承与理解,审美鉴赏与创造.可见,语言建构与运用是语文核心素养的重要组成部分之一.小学语文是学生学习语言的基础课程
期刊
随着中国改革开放的不断深入和经济的高速发展,学习普通话、参加普通话水平考试的人员越来越多,对计算机辅助普通话学习系统和普通话水平自动评测系统的需求越来越迫切,这些
随着CMOS器件的不断微缩,硅有源区面积的缩小,工艺导致的机械应力对器件的影响越来越显著,许多工艺步骤会造成有源区应力的累积。应力不仅导致器件性能对版图产生依赖性,而且带来
学位
基于统编版小学语文教材的编排体系与难度系数,笔者认为,培养学生的自主学习能力尤为紧迫.如果没有富有实效的课前预习,那么统编版课文的教学目标难以真正实现,学生的高品质
期刊
语文是奠定学生文学基础的基本学科.众所周知,语文不仅是语言学科,同时也是考查学生阅读能力的重要学科.随着新课改的推进,语文基础知识模块被削减,随之而增加的阅读理解分值
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
近年来,随着对作物重茬(连年种植)障碍原因的深入研究,植物的化感作用越来越受到国内外众多学者的重视。而作为重要调料和药用植物的生姜,其连作障碍也备受关注,系统地研究生姜化
红外地平仪是卫星、飞船等航天器上用于姿态测量的重要仪器。随着航天科技的进步和卫星产业的迅速发展,卫星用户对红外地平仪提出了更高的要求,即在保证高可靠、长寿命的前提下
摘要:作业是学生学习的重要环节,通过作业,可有效地训练和提高学生对知识的理解能力、分析能力以及迁移运用能力。针对学生参差不齐的学习基础,如何适当地布置作业显得尤为重要。笔者认为教师应该面向全体学生,“将学生差异当作教育资源”,因材施教,根据学生的不同层次设计不同要求的练习,允许不同层次的学生根据自己的能力完成不同数量和不同难度的作业。  关键词:生物教学;个体差异;分层作业;因材施教  中图分类号
学生的主体性意识包括三个方面的内容,即学生的自主性、创造性和能动性.自主性是指在学生主动参与学习的过程中,学会支配和行使自己的权利;创造性是指学生的创新思想,所强调
期刊