एंटरप्राइज़ और उपभोक्ता बाजार दोनों में ठोस राज्य हार्ड डिस्क (एसएसडी) पैठ और गोद लेने की दर में काफी वृद्धि हुई है। पारंपरिक हार्ड ड्राइव पर एसएसडी के लाभ में ट्रांसमिशन की गति कई बार होती है, साथ ही कम बिजली की खपत और कम शोर के साथ अधिक क्षमता हाल के वर्षों में, ठोस राज्य ड्राइव के लिए भंडारण की प्रति यूनिट लागत में गिरावट जारी रही है, परंपरागत हार्ड डिस्क के साथ मूल्य अंतर को एक दूसरे के करीब और करीब हो रही है। यह बाजार परंपरागत हार्ड डिस्क के क्रमिक प्रतिस्थापन की ओर बढ़ गया है।
उच्च प्रदर्शन, अधिक से अधिक क्षमता, कम लागत की प्रवृत्ति के लिए ठोस राज्य ड्राइव के बाजार की मांग विशेषताओं, एसएसडी प्रमुख घटक -NAND भी इस बाजार की मांग के जवाब में फ्लैश, इस तरह के एक उत्पाद सुविधा की जरूरत है।
बाजार की मांग के रूप में, आगे क्षमता में वृद्धि और बिट प्रति एसएसडी लागत को कम करने में, पारंपरिक 2D नन्द फ्लैश लघु प्रक्रिया जारी है downwardly, आईसी प्रति इकाई क्षेत्र के लिए आवश्यक ट्रांजिस्टर बढ़ रहा है।
के रूप में गॉर्डन ई मूर, इंटेल कॉर्पोरेशन के सह-संस्थापक 1965 में तथाकथित मूर की विधि (मूर की विधि) प्रस्तावित - एक सिलिकॉन चिप में ट्रांजिस्टर की संख्या हर अठारह बीस करने के लिए चार महीने दोगुनी हो जाएगी।
पारंपरिक 2D नन्द फ्लैश प्रक्रिया चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है
2 डी नन्द फ़्लैश वास्तुकला पॉलीसिलिकॉन ग्रेड सामग्री (फ्लोटिंग गेट), मुख्य रूप से एक अस्थायी गेट के रूप में कार्यभार भंडारण स्मृति द्वारा संग्रहीत शुल्क की राशि प्रयोग किया जाता है-अपने भंडारण इकाई भेदभाव करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता (सेल) की एक अस्थायी गेट परत के रूप में ट्रांजिस्टर में वृद्धि करने के लिए है भंडारण के राज्य 0 या 1 (fig। 1) है।
प्रक्रिया थंबनेल प्रत्येक भंडारण इकाई करीब, की फ्लोटिंग गेट जब दूरी 20nm से भी कम है के बीच की दूरी का कारण बनता है, कोशिका-से-सेल हस्तक्षेप युग्मन (युग्मन) और भी अधिक गंभीर समस्या है (fig। 2) मिलकर हस्तक्षेप एक स्मृति हो जाएगा भंडारण इकाई एक त्रुटि स्थिति, डेटा भंडारण में जिसके परिणामस्वरूप एक त्रुटि संग्रहीत करता है।
चित्र 2 स्केलिंग प्रक्रिया व्युत्पन्न कोशिका-से-सेल युग्मन।
प्रक्रिया स्केलिंग कुछ शारीरिक सीमा होती है, और इस प्रक्रिया तकनीकी कठिनाइयों के कारण जारी रखा लघु,, लागत धीरे-धीरे सुधार होगा। हालांकि, उपभोक्ता बाजार अभी भी उच्च क्षमता, कम लागत समाधान की जरूरत है। इसे देखते हुए, प्रत्येक मेमोरी निर्माताओं ने 3 डी नंद फ्लैश को सक्रिय रूप से विकसित करना शुरू किया।
मुख्य रूप से परतों के ढेर से 3 डी नन्द फ्लैश प्रौद्योगिकी अधिक 2 डी नन्द फ्लैश लघु प्रक्रिया को बदलने के लिए। यही कारण है कि प्रक्रिया तकनीक स्केलिंग द्वारा नहीं रह गया है, लेकिन ऊर्ध्वाधर ढेर द्वारा भंडारण इकाई, जिससे समाधान की क्षमता में वृद्धि करने क्योंकि भंडारण स्मृति कोशिकाओं के बीच में अस्थायी गेट बंद होता है, जिससे तेजी से गंभीर युग्मन हस्तक्षेप की समस्या होती है; साथ ही उच्च उत्पाद क्षमता हासिल करने के लिए, कम लागत वाले बाजार की मांग
हालांकि 3 डी नंद फ्लैश उत्पाद की विशेषताएं वर्तमान बाजार की जरूरतों को पूरा कर सकती हैं, लेकिन फिर भी इस प्रक्रिया में निहित समस्याएं हैं, और NAND फ्लैश नियंत्रक से मिलान करने की आवश्यकता में एक उच्च त्रुटि सुधार क्षमता है।
3 डी नन्द फ्लैश पॉलीसिलिकॉन संरचना (सिलिकॉन), सिलिकॉन ऑक्साइड (ऑक्साइड), सिलिकॉन नाइट्राइड (नाइट्राइड), सिलिकॉन ऑक्साइड (ऑक्साइड), और एक एकल क्रिस्टल सी (सिलिकॉन) द्वारा एक ढेर से बना है, यह SONOS करने के लिए भेजा जा सकता है।
SONOS समस्याओं की भौतिक विशेषताओं के कारण, प्रभारी रिसाव (शुल्क हानि) की संभावना को एक पारंपरिक फ्लोटिंग गेट स्तर से भी बड़ा हो सकता है, पढ़ने लाइन प्लस टीएलसी (पढ़ें एम argin) एमएलसी से छोटा होता है, और इसलिए डेटा त्रुटि 3 डी टीएलसी फ्लैश की संभावना होगा उच्च, इसलिए 3 डी टीएलसी फ्लैश के साथ, NAND फ्लैश नियंत्रक को उच्च त्रुटि सुधार क्षमता की आवश्यकता है।
इस उद्देश्य से, नन्द फ्लैश आपूर्तिकर्ताओं ठोस राज्य ड्राइव बढ़ाया तीन चरण में त्रुटि सुधार और LDPC (कम घनत्व समानता-चेक) Hardbit डिकोड, LDPC Softbit डिकोड, SmartECC इंजन है, जो प्रभावी रूप से 3 डी टीएलसी नन्द की सेवा जीवन का विस्तार कर सकते हैं सहित कुशल सुरक्षा तंत्रों का विकास होगा, उत्पाद विश्वसनीयता।
4K बाइट पहले की जाँच में LDPC त्रुटि सुधार
LDPC त्रुटि सुधार संरक्षण चरण, और 4K बाइट्स (बाइट) त्रुटि सुधार की इकाइयों। पेज नन्द फ्लैश कर (पृष्ठ कार्यक्रम), इसी क्षेत्र में लिखने अतिरेक (स्पेयर क्षेत्र) के लिए लिखा जाता है है जांच डेटा कोड (codeword)। कोड पीढ़ी के माध्यम से सत्यापन डेटा (जेनरेटर मैट्रिक्स) एन्कोडिंग मैट्रिक्स उत्पन्न होता है, इस चेक डेटा कोड प्रत्येक 4K बाइट इकाइयों के लिए उत्पन्न किया जा करने के लिए।
नन्द फ्लैश डेटा पढ़ते हैं, समता सुधार मैट्रिक्स (समानता चेक मैट्रिक्स) की जाँच करने में कोई त्रुटि भेजे codeword आ गई है कि क्या पढ़ा जाएगा (fig। 3)।
चित्र 3 LDPC एनकोड / डीकोड
यदि पुष्टि पढ़ त्रुटि हुई, त्रुटि सुधार Hardbit डिकोड के पहले चरण Hardbit डिकोड त्रुटि सुधार पारंपरिक बीसीएच के समान क्षमता करेंगे।, डेटा बिट त्रुटि इस स्तर पर Hardbit डिकोड चरण में सही जाँच, अगर अभी भी माध्यम से होता है त्रुटि को सही करने में असमर्थ, यह दूसरे चरण में सॉफ्टिथ डिकोड दर्ज करेगा।
Softbit डिकोड चरण में, मुख्य रूप से त्रुटि सुधार LLR (लॉग-संभावना अनुपात) पत्राचार तालिका। LLR पत्राचार त्रुटि पत्राचार तालिका द्वारा LLR एक सांख्यिकीय तरीके से प्रसारण संभावना से प्रत्येक बिट त्रुटी संभावना रिकॉर्ड करने के लिए। करने के लिए हो सकता है तालिका के माध्यम से नन्द फ्लैश आपूर्तिकर्ता Phison उदाहरण में त्रुटि सुधार डेटा।, 3 डी टीएलसी फ्लैश के लिए कंपनी है, इसी LLR और डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग (डीएसपी) मॉड्यूल के साथ एक पत्राचार की मेज के साथ, अनुभव संचित सुधार के अनुसार, त्रुटि सुधार प्रदर्शन में सुधार के लिए सर्वोत्तम डीकोडिंग परिणाम और त्रुटि सुधार क्षमताओं को प्राप्त करने के लिए अद्यतन एलएलआर तालिका की गतिशील पीढ़ी
LDPC समता सुधार मैट्रिक्स डिजाइन की प्रक्रिया LDPC त्रुटि सुधार की दक्षता को प्रभावित करेगा। अनुकूलन समता ईसीसी त्रुटि सुधार मैट्रिक्स के लिए नहीं बनाया गया है घटनाओं की कम संख्या है, लेकिन घटना नहीं सुधारा जा सकता है, यह भी ईसीसी त्रुटियों की बड़ी संख्या में हो सकता है, सुधार इस घटना को कमजोर करने की क्षमता।
SmartECC त्रुटि सुधार चरण में प्रवेश कर, त्रुटि सुधार की इकाइयों में नन्द फ्लैश पेज (पेज) पर आधारित है। जब नन्द फ्लैश में लिखा प्रत्येक पृष्ठ में, पेज डेटा SmartECC इंजन में लिखा है एक ही समय में कोडिंग करेंगे, इनकोडिंग किया जाएगा एक इसी सुधार कोड (ईसीसी समानता), सुधार कोड इस स्तर पारगम्य SmartECC इंजन पर नन्द फ्लैश। जब डेटा एक त्रुटि हुई LDPC Hardbit / Softbit डिकोड प्रक्रिया के माध्यम से फिर से बनाया जा सकता है, के साथ डेटा लिखेंगे साथ उत्पन्न तैयार किए गए कोड को सही करने, डाटा वसूली करते हैं।
तीन चरण त्रुटि सुधार नन्द फ्लैश की प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए
आज नन्द फ्लैश निर्माताओं धीरे-धीरे बदल दी है आयात करने के लिए 3 डी नन्द फ्लैश, 3 डी नन्द फ्लैश लदान 2017 में 2 डी नन्द फ्लैश से परे था, मुख्यधारा प्रक्रिया बन जाते हैं। नन्द फ्लैश नियंत्रक सुधार की एक अधिक स्थिर और अधिक व्यापक प्रबंधन करने में सक्षम होने की जरूरत है पूरी तरह से 3 डी NAND फ्लैश उत्पाद सुविधाओं और लाभों को चलाने के लिए गलत क्षमता।
3 डी टीएलसी फ़्लैश क्योंकि प्रक्रिया की संरचना की, NAND फ्लैश नियंत्रक पर भरोसा करते हैं एक उच्च त्रुटि सुधार क्षमता है; तीन चरण त्रुटि सुधार और सुरक्षा तंत्र, जब एक त्रुटि तब होती है, उच्च दक्षता और डेटा त्रुटि सुधार समाधान के कम बिजली की खपत नन्द फ्लैश डेटा प्रदान , प्रभावी रूप से 3 डी टीएलसी फ्लैश एसएसडी के सेवा जीवन का विस्तार और उत्पाद विश्वसनीयता को बढ़ाते हैं।