面向多级电平NAND闪存的高效阈值电压检测算法研究

发布时间：2021-11-23 05:15

　　多级电平（MLC）NAND闪存因其存储密度高、读取速度快、成本低、性价比高,已取代机械硬盘,广泛应用于各类消费类电子产品中,并逐步部署到企业数据中心。但随着多级单元储存技术和制程工艺尺寸不断缩小,高密度存储单元阈值电压将会受到更加严重的噪声干扰,从而极大地降低数据存储的可靠性。为了进一步提升闪存的寿命和数据存储的可靠性,固态数据存储控制器已采用先进的信号检测算法和基于软判决译码的低密度奇偶校验码（LDPC）。但由于在多级电平闪存信道中,阈值电压检测的准确度直接依赖于读参考电压,这使得参考电压的估计对提升数据存储的可靠性显得尤为重要。此外,信道阈值电压检测方面存在时延问题,也需要深入研究。本文结合多级电平NAND闪存信道下阈值电压分布特性,研究动态阈值电压高效检测算法。搭建了信道检测和LDPC码差错控制仿真环境,分析阈值电压检测算法的性能。最后对时延问题给出进一步的研究。具体研究内容和创新点归纳如下:（1）深入研究NAND闪存结构特性,编程擦除机制及各种噪声,通过搭建多级闪存信道模型,分析闪存噪声对阈值电压的影响。（2）研究LDPC码的基本原理及各种译码算法,然后把LDPC码应用到NAN... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 闪存技术研究现状
    1.3 研究内容和创新点
    1.4 论文结构安排
第二章 NAND闪存信道模型
    2.1 NAND闪存介绍
        2.1.1 NAND闪存结构
        2.1.2 MLC技术
        2.1.3 NAND闪存读写操作
    2.2 NAND闪存信道建模
        2.2.1 编程和擦除
        2.2.2 单元间干扰
        2.2.3 随机电报噪声
        2.2.4 持久性噪声
    2.3 NAND闪存信道仿真
    2.4 本章小结
第三章 LDPC码及译码算法
    3.1 LDPC码描述和Tanner图
    3.2 LDPC译码算法
        3.2.1 置信传播译码算法
        3.2.2 最小和译码算法
        3.2.3 大数逻辑译码算法
    3.3 NAND闪存纠错技术
        3.3.1 LLR计算
        3.3.2 可靠性分析
    3.4 本章小结
第四章 高密度NAND闪存阈值电压检测算法研究
    4.1 阈值电压检测技术
        4.1.1 阈值电压检测技术介绍
        4.1.2 读电压优化方案
    4.2 基于单元分布状态的阈值电压检测方案
        4.2.1 CSD-TVD方案设计
        4.2.2 仿真结果与分析
    4.3 本章小结
第五章 低时延阈值电压检测技术研究
    5.1 重读机制
    5.2 低时延检测技术
    5.3 基于噪声特性的低时延LL-CSD-TVD方案
    5.4 基于重叠区错误比特分布特性的改进ROR方案
    5.5 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读学位期间发表论文
致谢



本文编号：3513202