在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代,海量的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行存儲(chǔ)。NAND Flash憑借著容量高、功耗低、性能好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)療、汽車、工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。但是,隨著半導(dǎo)體工藝水平的提高和NAND Flash存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的增加,NAND Flash原始的存儲(chǔ)誤碼率大幅上升。RS和BCH等糾錯(cuò)碼不再能滿足NAND Flash對糾錯(cuò)性能的要求,此時(shí),擁有接近于香農(nóng)極限性能的LDPC碼成為了NAND Flash的糾錯(cuò)碼。在此背景下,設(shè)計(jì)出符合NAND Flash要求的高性能糾錯(cuò)模塊具有很大的意義。本文首先對NAND Flash的存儲(chǔ)差錯(cuò)原理進(jìn)行分析�？紤]到QC-LDPC碼的準(zhǔn)循環(huán)特性,可以降低編譯碼器的復(fù)雜度,便于硬件上實(shí)現(xiàn)編譯碼器,所以本文使用PEG構(gòu)造法結(jié)合QCLDPC碼構(gòu)造了用于NAND Flash的LDPC碼。接著,根據(jù)H校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu),對編譯碼算法進(jìn)行了改進(jìn)。對于譯碼算法,提出基于比特翻轉(zhuǎn)算法和分層最小和算法級聯(lián)的BFLMS算法,它在保持良好糾錯(cuò)性能的同時(shí),可以進(jìn)行快速的譯碼迭代,滿足NAND Flash對速度的要求。然后,給出了相應(yīng)的編譯碼器硬件結(jié)構(gòu),對可調(diào)節(jié)并行度的譯碼器硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Flash存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11對于QC-LDPC準(zhǔn)循環(huán)碼的H校驗(yàn)矩陣結(jié)構(gòu)分析可知，每一個(gè)子循環(huán)置換矩陣不同之處在于把單位矩陣移動(dòng)多少次。這種特性便于硬件實(shí)現(xiàn)上使用移位寄存器完成編譯碼，硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度上大大降低。另外H校驗(yàn)矩陣的存儲(chǔ)只需要存儲(chǔ)單位矩陣移動(dòng)的位置，因此存儲(chǔ)復(fù)雜度也會(huì)大大降低。這些優(yōu)點(diǎn)使QC-LDPC準(zhǔn)循環(huán)碼成為了LDPC硬件實(shí)現(xiàn)上的較好選擇。2.2.3LDPC碼的生成確定好構(gòu)造方法之后，就可以使用軟件工具進(jìn)行H校驗(yàn)矩陣的生成。本文是在Matlab環(huán)境下進(jìn)行的，根據(jù)NANDFlash存儲(chǔ)器的高碼率、強(qiáng)糾錯(cuò)能力的需求，選擇構(gòu)造出的H校驗(yàn)矩陣由4個(gè)256階單位循環(huán)置換矩陣組成，碼長n=17664，信息位k=16640，碼率n=k/n=0.942。每H矩陣的每個(gè)子循環(huán)置換矩陣就用一個(gè)單位矩陣循環(huán)移位次數(shù)值代表，值-1代表零矩陣，其它值就代表移位的次數(shù)。下圖2.4是本文生成的（17664，16640）LDPC碼的H校驗(yàn)矩陣元素真實(shí)分布圖。其中值為1的元素用白色點(diǎn)表示，值為0的用黑色點(diǎn)表示。圖2.4H校驗(yàn)矩陣真實(shí)分布圖下面給出本文生成的H校驗(yàn)矩陣：H[4][69]={{0,183,0,117,0,12,0,91,194,222,3,105,0,229,0,186,205,180,215,91,81,0,21,0,87,0,0,182,0,28,100,0,0,51,144,95,0,86,242,0,175,0,0,114,246,0,166,110,72,0,0,247,131,0,143,0,238,0,34,173,0,0,18,187,220,0,0,-1,192},{27,118,165,168,211,164,105,18,159,240,87,194,91,238,181,28,63,176,191,94,19,76,149,126,31,144,133,204,215,74,93,218,129,192,175,152,209,134,155,184,129,0,55,98,245,34,209,70,43,14,79,226,233,242,73,172,11,190,47,178,73,196,59,182,45,12,203,26,0,},{48,35,218,0,120,118,175,36,0,155,0,3,86,104,227,0,0,0,89,0,56,19,9,12,120,161,229,99,31,4

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文121,0,98,180,244,0,139,202,67,0,124,13,208,137,71,18,101,0,203,0,127,199,0,153,160,0,72,0,209,0,0,85,166,63,0,0,91,-1,87,212,},{105,0,39,202,1,0,51,0,165,0,159,0,201,0,143,58,49,204,0,126,0,28,0,38,0,200,239,0,181,0,11,58,45,0,75,0,221,0,135,46,0,232,55,0,0,168,123,0,249,52,255,154,0,252,239,94,201,132,71,110,233,160,0,2,81,112,147,0,-1,},}；2.3UVM驗(yàn)證方法學(xué)UVM（UniversalVerficationMethodology）是基于SystemVerilog的一種先進(jìn)的驗(yàn)證方法學(xué)[37]。一般基于SystemVerilog的驗(yàn)證方法學(xué)，在市面上使用的主要有三種，VMM（VerificationMethodologyManual）、OVM（OpenVerificationMethodology）和UVM。UVM是其中最新的，它不僅繼承了VMM和OVM各自的優(yōu)點(diǎn)，還解決了它們的不足之處，將VMM和OVM完美結(jié)合，并進(jìn)一步發(fā)展。一般一種驗(yàn)證方法學(xué)的發(fā)展都由三個(gè)部分決定。首先需要EDA廠商的支持，在IC設(shè)計(jì)中，肯定需要使用EDA工具，因此，EDA廠商支持的就更大可能獲得成功，可以說EDA廠商的支持是最重要的。UVM是由Synopsys、Mentor、Cadence三大EDA廠商共同協(xié)商推出的，UVM肯定最受EDA廠商的支持。第二個(gè)，就是要看使用UVM的公司的數(shù)量多不多，目前市面上絕大數(shù)有實(shí)力的IC設(shè)計(jì)公司都選擇使用UVM作為其驗(yàn)證方法，UVM已經(jīng)得到了市場的驗(yàn)證。最后一個(gè)是是否有更好的方法去替代UVM，由于UVM是最近幾年剛推出的，因此它還很年輕，具有持續(xù)的生長力。目前，UVM代表了驗(yàn)證方法學(xué)的未來發(fā)展[38]。2.3.1現(xiàn)代IC驗(yàn)證流程圖2.5現(xiàn)代IC前端設(shè)計(jì)流程圖現(xiàn)代IC設(shè)計(jì)中驗(yàn)證過程是必不可少的，對設(shè)計(jì)好的芯片進(jìn)行驗(yàn)證就是要確保芯片滿足設(shè)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]高速Q(mào)C-LDPC碼譯碼器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 鄭梟.東南大學(xué) 2018
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本文編號：3593016