面向现代闪存设备的读后即行受限编码

2015 年固态设备相对于磁设备在存储密度上取得的关键性胜利，是物理、架构和信号处理多方面创新的结果。其中最重要的一项创新是使闪存设备每个单元存储超过一位，即每个单元具有超过两个电荷电平。受限编码用于闪存设备，通过缓解由单元间电荷传播引起的单元间干扰来提高可靠性。近来，容量可达受限编码被引入以在现代每个单元具有超过两个电平的闪存设备中服务于该目的。虽然这些编码通过利用底层物理实现了最小冗余，但由于页面无法被分别读取，它们导致了不可忽略的复杂度增加和访问速度限制。在本文中，我们提出具有低复杂度并保持现代闪存设备理想高访问速度的新的受限编码方案。其思想是仅对最左侧页面上的数据进行编码，而其余所有页面上的数据保持不编码，从而消除易错模式。我们的编码方案适用于任意每个单元的电平数，提供系统化的编码与解码，并且是容量逼近的。由于所提方案实现了页面分离，我们称之为读后即行（RR）受限编码方案，以区别于对其他页面采用读后等待的方案。我们分析了新的 RR 编码方案并讨论了它们对不同电荷电平出现概率的影响。我们还展示了在实际的三电平单元闪存设备上通过 RR 编码实现的性能提升。