多层次闪存器件的轻量级软信息获取方法

摘要

本发明公开了一种针对多层次闪存器件的轻量级软信息获取方法，本发明旨在通过定量记录闪存信道中的噪声以及相应统计的方法从多层次闪存器件中提取其存储数据的软信息，为LDPC码纠错算法提供了准确可靠的软信息，从而显著增强了LDPC码纠错性能，降低了闪存芯片出现不可纠正错误的概率，有效地延长了多层次闪存器件的使用寿命。这种针对多层次闪存器件的软信息获取技术同样可以广泛适用于各种采用与2-bit MLC、3-bit MLC(TLC)闪存为存储介质的系统中，以延长闪存芯片的使用寿命。

主权项

一种多层次闪存器件的轻量级软信息获取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤ⅰ、设闪存物理存储单元的电压状态为X_i(X_i∈X,X＝{X₀,X₁,X₂,X₃})，从闪存芯片中读出的逻辑值通过交织运算得到的电压状态为Y_j(Y_j∈Y,Y＝{Y₀,Y₁,Y₂,Y₃})，则在闪存芯片运行的过程中以物理块为单位统计，当物理存储单元所保存的电压状态为X_i时，其通过交织运算所得到的该物理存储单元的电压状态为Y_j的概率P(Y_j|X_i)，P(Y_j|X_i)表征了闪存信道中噪声对数据信息的干扰；步骤ⅱ、当闪存控制器从闪存芯片读取数据时，对收集到的逻辑数据按照闪存芯片的映射关系进行交织运算，获得当前闪存芯片中物理存储单元所保存的物理电压状态Y_j；步骤ⅲ、利用贝叶斯公式分别计算出当通过交织运算所得到的闪存物理电压状态为Y_j(Y_j∈Y,Y＝{Y₀,Y₁,Y₂,Y₃})时，其存储单元所保存的物理电压状态为X_i的概率P(X_i|Y_j)；X_i分别为X₀、X₁、X₂以及X₃的概率分别为：$P\left(X_0\right|Y_j)=\frac{P\left(Y_j\right|X_0)P\left(X_0\right)}{\underset{i=0}{\overset{3}{\Sigma }}P\left(X_i\right)P\left(Y_j\right|X_i)}---\left(1\right)$$P\left(X_1\right|Y_j)=\frac{P\left(Y_j\right|X_1)P\left(X_1\right)}{\underset{i=0}{\overset{3}{\Sigma }}P\left(X_i\right)P\left(Y_j\right|X_i)}---\left(2\right)$$P\left(X_2\right|Y_j)=\frac{P\left(Y_j\right|X_2)P\left(X_2\right)}{\underset{i=0}{\overset{3}{\Sigma }}P\left(X_i\right)P\left(Y_j\right|X_i)}---\left(3\right)$$P\left(X_3\right|Y_j)=\frac{P\left(Y_j\right|X_3)P\left(X_3\right)}{\underset{i=0}{\overset{3}{\Sigma }}P\left(X_i\right)P\left(Y_j\right|X_i)}---\left(4\right)$其中，P(X₀)、P(X₁)、P(X₂)以及P(X₃)分别为闪存中记录电压状态X₀、X₁、X₂、X₃的先验概率，即事先已知的X₀、X ₁、X₂以及X₃分布概率；P(Y_j|X₀)、P(Y_j|X₁)、P(Y_j|X₂)以及P(Y_j|X₃)为已收集的概率记录；步骤ⅳ、根据解交织运算的映射关系，计算出数据信息的对数似然比(Log Likelihood Ratio)，从而得到接收数据的软信息；当闪存控制器接收到的闪存物理状态为Y_j(Y_j∈Y,Y＝{Y₀,Y₁,Y₂,Y₃})时，对应MSB和LSB逻辑值的对数似然比可通过以下公式得到：${\mathrm{LLR}}_{MSB|Y_j}=log\frac{P\left(X_2\right|Y_j)+P\left(X_3\right|Y_j)}{P\left(X_0\right|Y_j)+P\left(X_1\right|Y_j)}---\left(5\right)$${\mathrm{LLR}}_{LSB|Y_j}=log\frac{P\left(X_1\right|Y_j)+P\left(X_2\right|Y_j)}{P\left(X_0\right|Y_j)+P\left(X_3\right|Y_j)}---\left(6\right).$