【摘 要】
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NAND型闪存是一种主要的非易失性存储器,具有存储密度大,功耗低,成本低,抗震性能强等特点,目前已广泛应用于消费级移动电子设备和企业级服务器中。随着半导体工艺节点的进步,NAND型闪存的特征尺寸不断减小,多级存储技术和3D堆叠技术成为NAND型闪存中的主流,3D TLC NAND型闪存占据了消费级闪存的主要市场。然而3D TLC NAND型闪存中存在着各类噪声干扰,威胁着数据的可靠性。其中,编程干
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NAND型闪存是一种主要的非易失性存储器,具有存储密度大,功耗低,成本低,抗震性能强等特点,目前已广泛应用于消费级移动电子设备和企业级服务器中。随着半导体工艺节点的进步,NAND型闪存的特征尺寸不断减小,多级存储技术和3D堆叠技术成为NAND型闪存中的主流,3D TLC NAND型闪存占据了消费级闪存的主要市场。然而3D TLC NAND型闪存中存在着各类噪声干扰,威胁着数据的可靠性。其中,编程干扰噪声和数据保留噪声是3D TLC NAND型闪存中影响数据正确性的最主要的两种噪声来源。为了研究3D TLC NAND型闪存中编程干扰噪声和数据保留噪声对存储数据的影响,本文基于FPGA闪存测试平台,对3D TLC NAND型闪存的7种编程状态下的阈值电压分布进行了测量和精确建模,并对3D TLC NAND型闪存的信道模型进行了分析研究。为了测量P/E磨损次数和数据保留噪声对3D TLC NAND型闪存中数据的影响,本文对闪存芯片进行了不同P/E磨损下的高温数据保留实验,获取了不同P/E磨损下和不同数据保留时间下的3D TLC NAND型闪存的信道模型。依据3D TLC NAND型闪存信道模型的编程干扰错误和数据保留错误分布特点和多级存储单元内不同比特位错误率分布特点,本文提出了一种针对3D TLC NAND型闪存降低数据保留错误的编程方法。传统的编程方法和降低数据保留错误的编程方法的实验结果对比表明,本文提出的针对3D TLC NAND型闪存降低数据保留错误的编程方法中目标物理页在P/E次数为500次、1500次、2500次和3500次时可以分别提高87.6%、47.1%、53.3%和66.3%的数据保留时间。
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