超强耐久度保障:LDPC纠错与硬解码、软解码解析

2018-05-14 187

  作为闪存世界的缔造者,东芝始终致力于闪存技术的研发,在全新高性价比TR200固态硬盘中应用了全新一代BiCS3闪存,搭配支持LDPC纠错的TC58NC1010GSB主控,实现了超强性能与超强耐久的统一。

  当前LDPC纠错已经成为不少固态硬盘产品的标配特性,东芝在闪存纠错技术方面又有哪些创新?

  LDPC码的全称是Low-Density Parity-Check低密度奇偶校验码,广泛应用于深空通信等高精尖领域,在固态硬盘纠错技术中使用LDPC纠错则是近几年的新发展,能够将以往基于传统BCH码的闪存纠错能力提升3倍以上。

  LDPC纠错算法相比BCH码更复杂,随着闪存错误率的提升,LDPC纠错所需的迭代计算量也将大幅增长,伴随延迟的增加,吞吐带宽会呈现下降过程,但相比BCH纠错的功耗表现依然有优势。

  LDPC纠错分为硬解码与软解码,软判决的纠错能力更强,但延迟会比硬盘架更高一些。

  简单来说,硬解码与BCH纠错类似,只将硬判决的数据作为输入,只需一次读取就能实现。硬判决是简单通过设定阈值来输出结果,将闪存读取电压转换成二进制,大于0的判断为1,小于0的判断为零,简单暴力一刀切。LDPC硬解码执行起来延迟较低,效果比BCH纠错码配合Read Retry要好。

  软解码则更像是LDPC纠错的精髓。过去BCH纠错过程中Read Retry作为纠错失败时的补充,重复读取闪存再次尝试,增加了纠错成功的机会。而LDPC纠错中的软解码不仅有重复读取的操作,还将多次读取的参数根据情况进行微调,取得多组不同的“软数据”,再将这些读取到的软数据结合对数似然比(Log-likelihood Ratio)进行多次迭代运算,最终完成LDPC软解码。如果说硬判决是一半对一半的一刀切,软判决更具人性化,它会根据数似然比(Log-likelihood Ratio)的信息去分析数据是0还是1的概率各为多大,通过多组软数据得出的计算结果,最终给出更精确、更接近真实的纠错效果。

  在LDPC硬解码、软解码基础上,东芝还会应用DSP数字信号处理技术对从闪存读取到的数据进行处理,增强纠错效果。东芝专利的QSBC纠错就是结合了传统BCH纠错、当代LDPC技术以及DSP数字信号处理、原厂对数似然比(Log-likelihood Ratio)经验之后,得到的超强纠错算法。

  以高耐久度和高性能为代表的全新一代BiCS闪存,配合QSBC纠错,得到的就是能令全球用户信赖的高品质东芝原厂固态硬盘。

  关于东芝:

  东芝于1987年发明了NAND闪存,并且率先于1991年开始量产该产品,打开了闪存世界的大门。2007年东芝成为首个宣布三维闪存技术的公司,第三代BiCS闪存于2017年首次进入消费级固态硬盘,首发产品是东芝TR200系列。

 

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