具有指数分布读取噪声的 NOR 存储器器件纠错

Daniel L. Miller

具有指数分布读取噪声的 NOR 存储器器件纠错

信息论 2013-06-25 v1 math.IT

作者: Daniel L. Miller

摘要

由于相对较高的固有比特误码率 (IBER)，高密度多级单元 (MLC) NOR Flash 存储器器件的扩展遇到了可靠性瓶颈。芯片制造商提供了两种解决方案以满足输出比特误码率 (OBER) 规范：要么采用纠错码 (ECC) 进行部分覆盖，要么采用单级单元 (SLC) 存储数据但这会显著增加芯片成本。NOR Flash 存储器允许以小片段写入信息，因此由于需要高冗余度（例如 $\sim$ 50%），全面错误保护变得昂贵。这与一次性写入大块信息的 NAND Flash 存储器非常不同；NAND ECC 仅需 $\sim$ 10% 的冗余度。本文分析了一种适用于单字节 NOR 存储的新型错误保护方案。该方法不需要任何冗余单元，但假设使用第 5 个编程电平。信息被映射到 4 维空间中的状态，这些状态由等于 2 的最小曼哈顿距离分隔。该代码保留了信息容量：一个字节占用四个存储单元。我们展示了 OBER $\sim$ IBER $^{3/2}$ 的缩放定律，其中 IBER 是针对 4 电平 MLC 存储器计算的。例如，IBER $\sim10^{-9}$ 的 4 电平 MLC（对于高密度产品而言不可接受）可以转换为 OBER $\sim10^{-12}$ 。我们假设 IBER 由指数分布的读取噪声决定。这对于 NOR Flash 存储器器件是成立的，因为指数尾部是随机电报信号 (RTS) 噪声以及大多数电荷损失、电荷增益和电荷共享数据损失的典型特征。

关键词

NOR Flash 存储器纠错指数分布读取噪声多级单元固有比特误码率输出比特误码率曼哈顿距离冗余度

引用

@article{arxiv.1306.5350,
  title  = {Error Correction for NOR Memory Devices with Exponentially Distributed Read Noise},
  author = {Daniel L. Miller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1306.5350},
  year   = {2013}
}

备注

4 pages, Submitted to IEEE Transactions on Information Theory

具有指数分布读取噪声的 NOR 存储器器件纠错

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关键词

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