این که آیا در کسب و کار یا بازار مصرف، دیسک حالت جامد (SSD) نفوذ و تصویب نرخ سرعت را افزایش دهد. مزایای استفاده از SSD ها بر روی دیسک های سخت سنتی حاوی سرعت انتقال چندین بار سریعتر، و با ظرفیت بیشتر و مصرف انرژی کم و ویژگی های سر و صدای کم در سال های اخیر، حالت جامد هزینه ذخیره سازی درایو در هر قیمت واحد ادامه به کاهش، با دیسک های سخت سنتی در حال تبدیل شدن گسترش تا به حال باریک تر، این بازار بوده است تا به تدریج توصیه روند سخت سنتی.
تقاضای بازار برای SSD به سمت عملکرد بالاتر، ظرفیت بالاتر و هزینه پایین تر روند دارد. NAND Flash، جزء اصلی SSD ها، به این نوع از ویژگی های محصول نیز نیاز دارد.
با تقاضای بازار، به منظور بهبود ظرفیت درایو حالت جامد و کاهش هزینه در هر بیت، پردازش دو بعدی NAND فلش همچنان در حال کاهش است، و تعداد ترانزیستورهای مورد نیاز در واحد سطح IC، به طور مداوم افزایش می یابد.
همانطور که گوردون مور، یکی از بنیانگذاران اینتل، به اصطلاح قانون مور در سال 1965 مطرح کرد - تعداد ترانزیستورها در تراشه سیلیکونی تنها در هر هجده تا بیست و چهار ماه دو برابر شده است.
سنتی 2D NAND فلش با چالش های تولید مواجه است
معماری 2D NAND فلش است که به افزایش در ترانزیستور به عنوان یک لایه گیت شناور از مواد درجه پلی سیلیکون (شناور دروازه)، عمدتا به عنوان یک گیت شناور با استفاده از مقدار بار ذخیره شده توسط حافظه ذخیره سازی شارژ می تواند برای تبعیض قائل واحد ذخیره سازی مربوطه (سلول) وضعیت ذخیره سازی 1 یا 0 است (شکل 1).
فرآیند ریز باعث می شود که فاصله بین floating gate را از هر واحد ذخیره سازی نزدیک تر است، زمانی که فاصله کمتر از 20nm است، سلول به سلول تداخل کوپلینگ (کوپلینگ) حتی مشکل جدی تر است (شکل 2) تداخل همراه خواهد بود حافظه خطای وضعیت ذخیره سازی واحد ذخیره سازی، در نتیجه خطای داده ذخیره سازی.
شکل 2 پیوند سلولی به سلول مشتق شده فرآیند.
پوسته پوسته شدن روند محدودیت های فیزیکی خاص، و روند مینیاتوری ادامه داد: به دلیل مشکلات فنی، هزینه خواهد شد به تدریج بهبود می بخشد. با این حال، بازار مصرف هنوز هم نیاز به ظرفیت بالاتر، راه حل کاهش هزینه ها. با توجه به این، هر یک سازندگان حافظه شروع به فعال کردن 3D NAND Flash کردند.
تکنولوژی 3D NAND فلش عمدتا توسط پشته از لایه ها را به جای بیشتر 2D NAND فلش فرآیند مینیاتوری است. این فرآیند است که دیگر با پوسته پوسته شدن تکنیک، اما در پشته عمودی به افزایش ظرفیت واحد ذخیره سازی، به موجب آن راه حل به دلیل حافظه ذخیره سازی نزدیکی بین شناور سلول دروازه، تداخل ناشی از جفت مشکل جدی؛ محصول حالی که دستیابی به ظرفیت بالاتر، تقاضا کاهش هزینه ها.
اگر چه ویژگی های محصول 3D NAND Flash قادر به پاسخگویی به نیازهای بازار فعلی هستند، اما هنوز هم مشکلی در فرایند وجود دارد، و نیاز به مطابقت کنترل NAND فلش دارای قابلیت اصلاح خطا بالاتر است.
ساختار 3D NAND فلش از یک ستون پلی استیلیک، اکسید، نیترید، اکسید و سیلیکون تشکیل شده است که ممکن است به عنوان SONOS نامگذاری شود.
با توجه به مشخصات فیزیکی SONOS، احتمال خرابی شارژ بیشتر از دروازه شناور سنتی است، و Read M argin کوچکتر از MLC است، بنابراین احتمال خطاهای داده 3D TLC فلش بالاتر، بنابراین با فلش TLC 3D، کنترل NAND فلش نیاز به یک قابلیت اصلاح خطا بالاتر دارد.
برای این منظور، تامین کننده NAND فلش یک تصحیح خطا سه مرحله و مکانیسم های محافظت کارآمد از جمله LDPC (کم تراکم پریتی) Hardbit رمزگشایی، LDPC Softbit رمزگشایی، SmartECC موتور، که به طور موثر می تواند گسترش عمر از 3D TLC NAND توسعه، افزایش یافته است درایوهای حالت جامد قابلیت اطمینان محصول
برای بررسی خطا 4K LDPC ابتدا بررسی کنید
LDPC تصحیح خطا فاز حفاظت، و 4K بایت (بایت) واحد از تصحیح خطا می باشد وقتی که صفحه به NAND فلش (صفحه برنامه) انجام دهید، افزونگی ارسال در منطقه مربوطه (منطقه یدکی) نوشته شده است کد داده چک با یک کد ماتریس ژنراتور تولید می شود که هر 4K بایت داده تولید می شود.
وقتی که فلش NAND داده خوانده شده، ماتریس اصلاح برابری (برابری بررسی ماتریس) خوانده خواهد شد برای بررسی اینکه آیا یک خطا کلمه کد دریافتی رخ داده است (شکل 3).
شکل 3 LDPC رمزگذاری / رمزگشایی
در صورت تایید خطای خواندن رخ داده است، تصحیح خطا خواهد فاز اول Hardbit رمزگشایی را انجام دهد. Hardbit رمزگشایی خطا قابلیت تصحیح شبیه به BCH سنتی، بیت خطا داده ها از طریق چک کردن درست است، اگر هنوز در مرحله Hardbit رمزگشایی در این مرحله رخ می دهد خطا نمی تواند اصلاح شود، ما مرحله دوم Softbit رمزگشایی را وارد کنید.
در مرحله Decode Softbit، تصحیح خطا عمدتا از طریق جدول LL correspondence جدول LLR انجام می شود. جدول لفظ LLR احتمال اشتباهات در هر بیت را با استفاده از آمار احتمالی ثبت می کند. یک خطا با استفاده از جدول مطابقت LLR از تصحیح خطای داده به گروه تامین کننده NAND فلش الکترونیکی، برای مثال، شرکت برای 3D TLC فلش، با جدول LLR مربوطه و با ماژول پردازش سیگنال دیجیتال (DSP)، با توجه به تجربه تصحیح خطای انباشته، تولید پویا جدول LLR به روز شده برای به دست آوردن بهترین نتایج رمز گشایی و قابلیت اصلاح خطا برای بهبود عملکرد تصحیح خطا.
LDPC فرایند طراحی ماتریس اصلاح برابری بهره وری از تصحیح خطا LDPC را تحت تاثیر قرار. بهینه سازی برای ماتریس تصحیح خطا برابری ECC طراحی نشده است ممکن است به تعداد کمتر از وقوع دارند، اما این پدیده را نمی توان اصلاح، نیز ممکن است در تعداد زیادی از خطاهای ECC رخ می دهد، اصلاحات توانایی تضعیف این پدیده.
ورود به SmartECC مرحله تصحیح خطا، بر اساس صفحه NAND فلش (صفحه) در واحد تصحیح خطا در هر صفحه زمانی که به NAND فلش نوشته شده است، اطلاعات صفحه را به موتور SmartECC نوشته شده را به برنامه نویسی در همان زمان انجام دهید، کد گذاری خواهد شد تولید یک کد مربوطه اصلاح (ECC برابری)، با کد اصلاح خواهد داده ها با فلش NAND. زمانی که داده ها خطایی در حین توانید از طریق فرایند LDPC Hardbit / Softbit رمزگشایی شود و بازسازی، ارسال در این مرحله موتور SmartECC تراوا کد کالیبراسیون نتیجه، برای بازیابی اطلاعات.
اصلاح خطای سه فاز برای اطمینان از عملکرد NAND Flash
امروزه تولید کنندگان NAND فلش 3D NAND Flash را به طور متوالی معرفی کرده اند که از 2D NAND Flash در سال 2017 فراتر رفته است تا فرایند اصلی بازار به بازار عرضه شود. کنترل NAND فلش نیاز به مدیریت بهتر پایدار و اصلاحی جامع تر دارد توانایی های نادرست، به منظور به طور کامل بازی 3D NAND فلش ویژگی های محصول و مزایای.
3D TLC Flash بر پایه کنترل NAND فلش برای قابلیت تصحیح خطا با توجه به معماری پردازش متکی است. مکانیسم حفاظت از اصلاح خطای سه فاز، یک راه حل تصحیح خطای داده کارآمد و کم قدرت را برای اشتباهات داده فلش NAND فراهم می کند. ، به طور موثر طول عمر SSD های 3D TLC Flash را افزایش داده و قابلیت اطمینان محصول را افزایش می دهد.