基于LDPC的固態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)糾錯(cuò)編碼技術(shù)研究.pdf

1、以NAND Flash作為存儲(chǔ)介質(zhì)的固態(tài)盤(pán)(Solid-State Drive，SSD)具有高性能、低功耗等特點(diǎn)，已經(jīng)逐步應(yīng)用于軍事、車載、航空等多個(gè)領(lǐng)域，是存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。然而隨著Flash工藝深入到25nm甚至以下，且結(jié)構(gòu)從SLC到MLC再到TLC，單位存儲(chǔ)容量越來(lái)越大，數(shù)據(jù)差錯(cuò)率也越來(lái)越高，目前固態(tài)存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容錯(cuò)卻仍然依賴于傳統(tǒng)磁存儲(chǔ)系統(tǒng)的一些糾錯(cuò)技術(shù)，不完全符合固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)的技術(shù)特點(diǎn)，難以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。

2、r>　　低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）具有很強(qiáng)的隨機(jī)糾錯(cuò)能力、并行快速譯碼等特點(diǎn)，但是固態(tài)存儲(chǔ)領(lǐng)域的高編碼率、硬件空間小等特點(diǎn)對(duì)LDPC在存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用提出了許多挑戰(zhàn)。為此，本文根據(jù)閃存的隨機(jī)差錯(cuò)特性，基于LDPC編碼技術(shù)研究新的適合閃存的糾錯(cuò)編碼技術(shù)。本文的主要工作如下：
　　1.首先，提出了基于錯(cuò)誤區(qū)間的比特翻轉(zhuǎn)譯碼算法，該算法不僅適用于SLC-SSD，也適用于MLC-SSD。該算法通過(guò)有效克服翻轉(zhuǎn)譯碼算法譯碼過(guò)程中偶數(shù)個(gè)比特同

3、時(shí)翻轉(zhuǎn)的缺點(diǎn)和抑制錯(cuò)誤信息在譯碼過(guò)程中的傳播，可以很大程度上提高比特翻轉(zhuǎn)的糾錯(cuò)能力和收斂速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可以有效地提高比特翻轉(zhuǎn)的糾錯(cuò)能力和譯碼速度，并且易與其它比特翻轉(zhuǎn)譯碼算法進(jìn)行結(jié)合，獲得更好的性能。
　　2.在此基礎(chǔ)上，本文通過(guò)構(gòu)建基于高斯信道的多次讀固態(tài)存儲(chǔ)模型，可獲得閃存不同生命周期階段的精確信道信息。根據(jù)不同生命期的差錯(cuò)率，該模型可利用最大化互信息（Maxmize Mutual Information）方式來(lái)優(yōu)化