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基于深度学习的多级单元闪存动态读取阈值设计

信息论 2019-07-10 v1 math.IT

摘要

实际 NAND 闪存受到各种难以预测的的非平稳噪声影响。此外,在回读过程中,由数据保持噪声引起的信道偏移是未知的。这严重影响了从存储单元中恢复数据。本文中,我们首先提出一种新颖的基于循环神经网络(RNN)的检测器,无需任何信道先验知识即可有效检测存储在多级单元(MLC)闪存中的数据符号。然而,与传统阈值检测器相比,所提 RNN 检测器引入了更长的读取延迟与更高功耗。为解决该问题,我们进一步提出一种 RNN 辅助(RNNA)动态阈值检测器,其检测阈值可基于 RNN 检测器的输出导出。因此我们仅需在系统空闲时周期性激活 RNN 检测器。此外,为实现纠错码的差分译码,我们首先展示如何基于 RNN 检测器导出的硬判决读取阈值获得更多读取阈值。然后提出基于所设计读取阈值的整数可靠性映射,可生成信道的软信息。最后,我们提出将密度进化(DE)与差分进化算法相结合,以优化 LDPC 编码闪存信道的读取阈值。计算机仿真结果证明了我们的 RNNA 动态读取阈值设计在无需任何信道先验知识的情况下,对未编码与 LDPC 编码闪存信道均有效。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.03938,
  title  = {Deep Learning-Aided Dynamic Read Thresholds Design For Multi-Level-Cell Flash Memories},
  author = {Zhen Mei and Kui Cai and Xuan He},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.03938},
  year   = {2019}
}