闪速存储上的信号检测

摘要

闪速存储器简称闪存，作为一种非易失性存储设备，为近年来被广泛应用的一类半导体存储器件。其中 NAND闪速存储是目前闪速存储技术中占主导地位的一种存储方式，随着闪存设备存储密度的增加和多层单元存储方式等技术的使用，闪存设备中的各类噪声影响也更趋严重，引起了存储可靠度降低等问题。本文将对NAND闪存的信道特性进行讨论，包括信息的擦写过程和涉及到的各类噪声。并根据这样的信道特性，设计能够有效消除闪存设备信息存储过程中各类噪声的方案。
　　本文首先介绍了NAND闪存的结构，以及闪存单元编写及擦除的操作机制等关键知识，并对设备在存储过程中受到的各种噪声干扰进行了介绍，随后根据以上的基本知识给出相应的信道模型及仿真，并介绍了一些针对闪存信道的干扰处理方法。
　　针对单元间干扰产生的原因，提出了一种新的编写方法——交叉编写方法。该方法对闪存单元按字符线进行隔行写入，使得分处于奇偶字符线上的闪存单元受到不同程度的干扰影响，从而可实现不等错误保护。并进一步，通过对处于奇偶字符线上的闪存单元根据所受干扰影响大小分别进行不同层数的数据写入，提出了一种改进的交叉编写方法。仿真结果表明提出的交叉编写方法相比传统编写方法性能得到了较大提升。
　　同样针对单元间干扰的影响，受到无线通信中空间调制技术的启发，提出了两种NAND闪存单元的空间调制编写方法，移位编写方法及定位编写方法。首先将输入数据分为位置信息及编写信息两部分，通过将闪存单元分成若干个小区块，在每个小区块内根据位置信息来选取部分闪存单元，在这些选定的闪存单元上再根据编写信息进行数据编写。接收端通过对这两部分信息的检测来得到存储数据。仿真结果表明当编写密度较低时，定位编写方法的误码性能相对全比特线编写方法更优。
　　另外，提出了一种能够同时处理单元间干扰、随机电报噪声和保持过程噪声的信号检测方案。在该方案中，采用动态门限和平衡编码技术消除未知分布函数的保持过程噪声的干扰，基于已知的随机电报噪声和单元间干扰的分布特性利用如后补偿技术等信道处理方法来降低这部分噪声影响。相比使用固定门限的检测方法，该方法具有更好的误码性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

插图索引

表格索引

符号对照表

缩略语对照表

目录

第一章 绪论

1.1非易失性存储

1.2 NAND闪存研究背景及进展

1.3论文研究内容及安排

第二章 NAND闪存信道模型

2.1 NAND闪存的结构

2.2 NAND闪存的信道模型

2.3本章小结

第三章 针对C2CI的信号处理与编写结构设计

3.1针对C2CI的信号处理方法

3.2 NAND闪存单元的交叉编写

3.3 NAND闪存单元的空间调制编写方法

3.4本章小结

第四章 动态门限检测方法

4.1利用平衡编码实现动态门限

4.2同时处理C2CI及RPN的信号检测方案

4.3本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

致谢

作者简介