基于多元LDPC碼的MLC Nand Flash差錯控制技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字存儲產(chǎn)業(yè)屬于新興的高科技產(chǎn)業(yè)。以高密度存儲技術(shù)為代表，Nand Flash技術(shù)的高速發(fā)展已經(jīng)引起了產(chǎn)業(yè)內(nèi)的多輪革命性更新?lián)Q代?；谄浣Y(jié)構(gòu)簡單、讀寫速度快、穩(wěn)定性高、能耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，Nand Flash技術(shù)以絕對的優(yōu)勢迅速得到普及并成為存儲領(lǐng)域的應(yīng)用主流。
　　隨著制造工藝的不斷升級，原始的單層單元(Single Level Cell, SLC)存儲技術(shù)已逐漸發(fā)展到存儲密度更大的多層單元(Multi-Level Cell,M

2、LC)存儲技術(shù)。近幾年，Nand Flash的存儲密度擴(kuò)展了2倍以上。然而存儲密度的增加也帶來了新的挑戰(zhàn)，即錯誤概率顯著增加。隨著誤碼率的成倍上升，BCH和RS碼越來越難以滿足Nand Flash對差錯控制技術(shù)的要求。因此，急需尋找一種糾錯能力更加強(qiáng)大的糾錯碼。低密度奇偶校驗(yàn)(Low Density Parity Check,LDPC)碼有接近香農(nóng)容限的優(yōu)良特性，可以應(yīng)用于Nand Flash差錯控制領(lǐng)域。
　　目前，已經(jīng)有學(xué)者對

3、用于Nand Flash糾錯的二元LDPC碼進(jìn)行了研究。但一般情況下，適用于Nand Flash糾錯的二元LDPC碼通常很長，并且糾錯性能也沒有多元LDPC碼優(yōu)越。多元LDPC碼有很多優(yōu)點(diǎn)，但其編碼、譯碼復(fù)雜度相對較高，因此，尋找可快速編碼的編碼算法和譯碼性能好且復(fù)雜度較低的譯碼算法尤為重要。本文重點(diǎn)對多元LDPC碼字的編碼、譯碼算法展開深入研究，并構(gòu)造出一類適用于MLC Nand Flash差錯控制技術(shù)的多元LDPC碼字。本文組織結(jié)構(gòu)

4、如下：首先，簡要介紹MLC Nand Flash的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本操作；然后闡述了LDPC碼的相關(guān)理論知識，重點(diǎn)研究多元LDPC碼編碼、譯碼理論，并采用一種無四環(huán)且可快速編碼的碼字構(gòu)造方法構(gòu)造出一系列適用于MLC Nand Flash糾錯的高碼率且可快速編碼的多元準(zhǔn)循環(huán)LDPC(Quasi-Cyclic LDPC,QC LDPC)碼字；接著提出一種新的譯碼算法，即基于平均幅度和停止準(zhǔn)則的加權(quán)符號翻轉(zhuǎn)(Average Probability