KR20180123393A - Siso decoding method, decoder and semiconductor memory system using the same - Google Patents

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KR20180123393A
KR20180123393A KR1020170057580A KR20170057580A KR20180123393A KR 20180123393 A KR20180123393 A KR 20180123393A KR 1020170057580 A KR1020170057580 A KR 1020170057580A KR 20170057580 A KR20170057580 A KR 20170057580A KR 20180123393 A KR20180123393 A KR 20180123393A
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    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/11Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
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Abstract

Provided is a decoding method about a channel output of a component code. The decoding method includes: a step of mapping each bit of a channel output as a preset first value; a step of generating candidate code words corresponding to the channel output through an error bit correction based on the mapped first value; a step of detecting a candidate code word which has a minimum distance from the channel output as a first code word among the candidate code words based on a distance from the channel output represented as a sum of confidence values corresponding to bits of the error bit-corrected candidate code words; a step of detecting a candidate code word which has the minimum distance from the channel output as a second code word in which an i^th bit value is the inverse value of the i^th bit value of the first code word among the candidate code words based on a distance from the channel output represented as a sum of confidence values corresponding to bits of the error bit-corrected candidate code words; and a step of determining soft decision data based on the existence of the second code word. The present invention is able to decode soft in soft out (SISO) even in a general environment of a flash memory.

Description

SISO 복호 방법, 디코더 및 반도체 메모리 시스템 {SISO DECODING METHOD, DECODER AND SEMICONDUCTOR MEMORY SYSTEM USING THE SAME}[0001] The present invention relates to a SISO decoding method, a decoder, and a semiconductor memory system (SISO DECODING METHOD, DECODER AND SEMICONDUCTOR MEMORY SYSTEM USING THE SAME)

본 발명은 반도체 메모리 시스템 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory system and a method of operating the same.

반도체 메모리 장치는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static RAM) 등과 같은 휘발성 메모리 장치와 ROM(Read Only Memory), MROM(Mask ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable ROM), EEPROM(Electrically Erasable ROM), FRAM(Ferromagnetic ROM), PRAM(Phase change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 장치로 구분된다.The semiconductor memory device includes a volatile memory device such as a dynamic random access memory (DRAM), a static random access memory (SRAM), and the like, a read only memory (ROM), a magnetic random access memory (MROM), a programmable ROM (PROM), an erasable ROM (EPROM) Volatile memory devices such as electrically erasable ROM, FRAM, PRAM, MRAM, RRAM, and flash memory.

휘발성 메모리 장치는 전원이 차단되면 저장된 데이터를 잃지만, 비휘발성 메모리는 전원이 차단되더라도 저장된 데이터를 보존할 수 있다. 특히, 플래시 메모리는 높은 프로그래밍 속도, 낮은 전력 소비, 대용량 데이터 저장 등의 장점을 가지기 때문에, 컴퓨터 시스템 등에서 저장 매체로 광범위하게 사용되고 있다. Volatile memory devices lose stored data when power is turned off, but nonvolatile memories can preserve stored data even when the power is turned off. In particular, flash memory has been widely used as a storage medium in computer systems and the like because it has advantages of high programming speed, low power consumption, and large data storage.

비휘발성 메모리, 예를 들어 플래시 메모리는, 각각의 메모리 셀에 저장되는 비트 수에 따라서 각각의 메모리 셀에 저장 가능한 데이터 상태들이 결정될 수 있다. 하나의 메모리 셀에 1 비트 데이터를 저장하는 메모리 셀은 단일 비트 셀(single-bit cell) 또는 단일 레벨 셀(single-level cell; SLC)이다. 하나의 메모리 셀에 2 비트 데이터를 저장하는 메모리 셀은 멀티 비트 셀(multi-bit cell), 멀티 레벨 셀(multi-level cell; MLC), 또는 멀티 스테이트 셀(multi-state cell)이다. 그리고 하나의 메모리 셀에 3 비트 데이터를 저장하는 메모리 셀은 트리플 레벨 셀(triple-level cell; TLC)이다. MLC 및 TLC는 메모리의 고집적화에 유리한 장점을 갖는다. 그러나 하나의 메모리 셀에 프로그램되는 비트의 수가 증가할수록 신뢰성은 떨어지고, 판독 실패율(read failure rate)은 증가하게 된다. Non-volatile memories, for example flash memories, can determine data states storable in each memory cell according to the number of bits stored in each memory cell. A memory cell storing one bit of data in one memory cell is a single-bit cell or a single-level cell (SLC). A memory cell that stores 2-bit data in one memory cell is a multi-bit cell, a multi-level cell (MLC), or a multi-state cell. A memory cell that stores 3-bit data in one memory cell is a triple-level cell (TLC). MLC and TLC have advantages advantageous for high integration of memory. However, as the number of bits programmed into one memory cell increases, the reliability decreases and the read failure rate increases.

예를 들어, 하나의 메모리 셀에 k개의 비트를 프로그램하려면, 2k 개의 문턱 전압들 중 어느 하나가 상기 메모리 셀에 형성된다. 메모리 셀들 간의 미세한 전기적 특성의 차이로 인해, 동일한 데이터가 프로그램된 메모리 셀들의 문턱 전압들은 일정한 범위의 문턱 전압 산포(threshold voltage distribution)를 형성한다. 각각의 문턱 전압 산포는 k개의 비트에 의해 생성될 수 있는 2k 개의 데이터 값 각각에 대응된다. For example, to program k bits in one memory cell, one of 2 k threshold voltages is formed in the memory cell. Due to the difference in electrical characteristics between the memory cells, the threshold voltages of the memory cells in which the same data are programmed form a certain range of threshold voltage distributions. Each threshold voltage distribution corresponds to each of the 2 k data values that can be generated by k bits.

그러나 문턱 전압 산포들이 배치될 수 있는 전압 윈도우(voltage window)는 제한되어 있기 때문에, k가 증가할수록 인접한 문턱 전압 산포들 간의 거리는 줄어들게 되고, 인접한 문턱 전압 산포들이 서로 중첩될 수 있게 된다. 인접한 문턱 전압 산포들이 중첩됨에 따라, 읽혀진 데이터에는 많은 에러 비트들(예를 들면, 수개의 에러 비트들 또는 수십 개의 에러 비트들)이 포함될 수 있다.However, since the voltage window over which the threshold voltage distributions can be placed is limited, as k increases, the distance between adjacent threshold voltage distributions decreases and adjacent threshold voltage distributions can overlap each other. As adjacent threshold voltage distributions are superimposed, the read data may contain many error bits (e.g., several error bits or dozens of error bits).

도 1은 3 비트 트리플 레벨 셀(TLC) 비휘발성 메모리 장치의 프로그램 상태 및 소거 상태를 나타내는 문턱 전압 산포 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a threshold voltage dispersion graph showing the programmed and erased states of a 3 bit triple level cell (TLC) nonvolatile memory device.

도 2는 3 비트 트리플 레벨 셀 비휘발성 메모리 장치의 특성 열화로 인하여 변형될 수 있는 프로그램 상태 및 소거 상태를 나타내는 문턱 전압 산포 그래프이다.2 is a threshold voltage scatter graph showing program states and erase states that may be modified due to characteristic degradation of a 3-bit triple level cell non-volatile memory device.

TLC 비휘발성 메모리 장치, 예를 들어 TLC 플래시 메모리의 싱글 메모리 셀에 3개의 비트(즉, k=3)를 프로그램하면, 23, 즉, 8 개의 문턱 전압 산포들 중 어느 하나가 상기 메모리 셀에 형성된다. Programming three bits (i. E., K = 3) in a single memory cell of a TLC nonvolatile memory device, for example TLC flash memory, one of 2 3 , i.e., 8 threshold voltage distributions, .

다수의 메모리 셀들 간의 미세한 전기적 특성의 차이로 인해, 동일한 데이터가 프로그램된 메모리 셀들 각각의 문턱 전압들 각각은 일정한 범위의 문턱 전압 산포를 형성한다. 3 비트 TLC의 경우, 도면에 도시된 바와 같이 7개의 프로그램 상태(state)의 문턱 전압의 산포(P1 to P7)와 하나의 소거 상태(state)의 문턱 전압 산포(E)가 형성된다. 도 1은 이상적인 산포도로 상태 산포가 하나도 겹치지 아니하고, 각 문턱 전압의 산포 별로 일정 범위의 리드 전압 마진을 가지게 된다. Due to the difference in electrical characteristics between the plurality of memory cells, each of the threshold voltages of each of the memory cells with the same data programmed forms a certain range of threshold voltage distributions. In the case of a 3-bit TLC, a threshold voltage distribution (E) of a threshold voltage distribution of seven program states (P1 to P7) and one erase state is formed as shown in the figure. FIG. 1 is an ideal scatter diagram, in which no state scatter is overlapped, and a lead voltage margin is within a certain range for each scatter of each threshold voltage.

도 2에 도시된 바와 같이, 플래시 메모리의 경우, 시간이 지남에 따라, 플로팅 게이트(floating gate) 또는 터널 산화물(tunnel oxide)에 포획(trap)된 전자들이 방출되는 차지 로스(charge loss)가 발생할 수 있다. 또한, 프로그램 및 소거를 반복하면서 터널 산화물이 열화 되어 차지 로스(charge loss)를 더욱 증가할 수 있다. 차지 로스(charge loss)는 문턱 전압을 감소시킬 수 있다. 예들 들어 문턱 전압의 산포는 왼쪽으로 이동될 수 있다. As shown in FIG. 2, in the case of a flash memory, over time, a charge loss occurs in which electrons trapped in a floating gate or a tunnel oxide are emitted. . Further, the tunnel oxide is deteriorated while the program and erase are repeated, and the charge loss can be further increased. The charge loss can reduce the threshold voltage. For example, the dispersion of the threshold voltage can be shifted to the left.

또한, 프로그램 디스터번스, 소거 디스터번스, 및/또는 백 패턴 디펜던시(back pattern dependency) 현상은 서로 문턱 전압의 산포를 증가시킬 수 있다. 따라서, 상술한 이유로 인한 메모리 셀의 특성 열화로 기인하여, 도 1B에 도시된 바와 같이 인접한 각 상태(E and P1 to P7)의 문턱 전압 산포가 서로 중첩될 수 있다. Also, program disturbances, erasure disturbances, and / or back pattern dependency phenomena can increase the dispersion of the threshold voltage with each other. Therefore, due to the characteristic deterioration of the memory cell due to the above-described reason, the threshold voltage distributions of adjacent states E and P1 to P7 as shown in FIG. 1B can overlap each other.

문턱 전압 산포가 중첩되면, 리드되는 데이터에는 많은 오류가 포함될 수 있다. 예를 들면, 제3 리드 전압(Vread3)이 인가되었을 때, 당해 메모리 셀이 온(on)상태이면 당해 메모리 셀은 제2 프로그램 상태(P2)를 가지는 것으로 판단되며, 당해 메모리 셀이 오프(off) 상태이면 당해 메모리 셀은 제3 프로그램 상태(P3)를 가지는 것으로 판단된다. 그러나 제2 프로그램 상태(P2)와 제3 프로그램 상태(P3)가 중첩되어 있는 구간에서 제3 리드 전압(Vread3)가 인가되면, 당해 메모리 셀이 오프(off) 상태임에도 불구하고, 온(on) 상태로 리드될 수 있다. 따라서, 문턱 전압 산포가 중첩됨에 따라, 리드된 데이터에는 많은 에러 비트들이 포함될 수 있다.If the threshold voltage spreads overlap, the data being read may contain many errors. For example, when the third read voltage Vread3 is applied, if the memory cell is on, it is determined that the memory cell is in the second program state P2 and the memory cell is off ), It is determined that the memory cell concerned has the third program state (P3). On the other hand, if the third read voltage Vread3 is applied in a period in which the second program state P2 and the third program state P3 overlap, the memory cell is turned on, State. Thus, as the threshold voltage spreads overlap, many bits of error may be included in the read data.

따라서 반도체 메모리 장치의 메모리 셀에 저장된 데이터를 정확하게 리드할 수 있는 기술이 요구된다.Therefore, there is a need for a technique capable of accurately reading data stored in a memory cell of a semiconductor memory device.

본 발명의 일실시예는 플래시 메모리의 일반적인 환경에서도 SISO (Soft In Soft Out) 복호가 가능한 디코딩 방법, 디코더 및 반도체 메모리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a decoding method, a decoder, and a semiconductor memory system capable of SISO (Soft In Soft Out) decoding even in a general environment of a flash memory.

본 발명의 일실시예에 따르면, 구성부호의 채널 출력에 대한 복호 방법에 있어서, 상기 채널 출력의 각 비트를 사전 설정된 제 1 값으로 매핑하는 단계; 상기 매핑된 제 1 값에 기초하여 에러 비트 정정을 통해 상기 채널 출력에 대응하는 후보 코드워드들을 생성하는 단계; 상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 1 코드워드로 검출하는 단계; 상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 제

Figure pat00001
번째 비트 값이 상기 제 1 코드워드의 제
Figure pat00002
번째 비트 값의 반전 값이며, 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 2 코드워드로 검출하는 단계; 및 상기 제 2 코드워드의 존재 여부에 기초하여 연 판정 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 복호 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a decoding method for a channel output of a configuration code, the method comprising: mapping each bit of the channel output to a predetermined first value; Generating candidate codewords corresponding to the channel output through error bit correction based on the mapped first value; A candidate code word having a minimum distance from the channel output from the candidate code words based on the distance from the channel output represented by the sum of the reliability values corresponding to the bits of the error- 1 code word; And a channel output, which is expressed as a sum of the reliability values corresponding to the bits of the error-bit corrected candidate codewords, from among the candidate codewords
Figure pat00001
Th bit of the first code word
Figure pat00002
Detecting a candidate codeword having a minimum distance from the channel output as a second codeword; And determining the soft decision data based on the presence or absence of the second code word.

바람직하게는, 상기 제 1 코드워드는 하기 수학식1에 의해 검출할 수 있다. Preferably, the first codeword can be detected by the following equation (1).

(수학식 1)(1)

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 수학식 1 에서,

Figure pat00004
는 임의의 코드워드,
Figure pat00005
은 채널 출력,
Figure pat00006
는 채널 출력
Figure pat00007
을 구성하는 각 비트
Figure pat00008
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1값,
Figure pat00009
는 채널 출력이 임의의 코드워드가 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미할 수 있다.In the above equation (1)
Figure pat00004
Is an arbitrary code word,
Figure pat00005
Channel output,
Figure pat00006
Channel output
Figure pat00007
Each bit
Figure pat00008
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00009
May refer to a set of corrected bit indices in the course of the channel output being an arbitrary codeword.

바람직하게는, 상기 제 2 코드워드는 하기 수학식2에 의해 검출할 수 있다.Preferably, the second code word can be detected by the following equation (2).

(수학식 2)(2)

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 수학식 2 에서,

Figure pat00011
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00012
의 제
Figure pat00013
비트 값의 반전된 값을 갖는 임의의 코드워드,
Figure pat00014
은 채널 출력,
Figure pat00015
는 채널 출력
Figure pat00016
을 구성하는 각 비트
Figure pat00017
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00018
는 채널 출력
Figure pat00019
이 임의의 코드워드
Figure pat00020
로 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미할 수 있다.In Equation (2)
Figure pat00011
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00012
Of
Figure pat00013
Any code word having an inverted value of the bit value,
Figure pat00014
Channel output,
Figure pat00015
Channel output
Figure pat00016
Each bit
Figure pat00017
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00018
Channel output
Figure pat00019
This arbitrary code word
Figure pat00020
Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > set of corrected bit indices.

바람직하게는, 상기 연 판정 데이터를 결정하는 단계는, 상기 제 2 코드워드가 존재하는 경우에, 상기 연 판정 데이터의 크기를 상기 제 2 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리로부터 상기 제 1 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리를 감한 값으로 결정하고, 상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정할 수 있다.Advantageously, the step of determining soft decision data further comprises: if the second code word is present, adjusting the size of the soft decision data from the distance between the second codeword and the channel output to the first codeword And a code of the soft decision data may be determined based on the first code word.

바람직하게는, 상기 연 판정 데이터는 하기 수학식 3에 의해 생성되는 복호 방법을 제공할 수 있다.Advantageously, the soft decision data can be provided by the following equation (3).

(수학식 3)(3)

Figure pat00021
Figure pat00021

상기 수학식 3 에서,

Figure pat00022
는 연 판정 출력데이터
Figure pat00023
의 제
Figure pat00024
번째 비트 값,
Figure pat00025
는 상기 제 2 코드워드
Figure pat00026
와 채널 출력
Figure pat00027
간의 거리,
Figure pat00028
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00029
와 채널 출력
Figure pat00030
간의 거리,
Figure pat00031
은 상기 제 1 코드워드
Figure pat00032
의 제
Figure pat00033
번째 비트 값,
Figure pat00034
는 채널 출력
Figure pat00035
을 구성하는 각 비트
Figure pat00036
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00037
는 채널 출력
Figure pat00038
이 상기 제 2 코드워드
Figure pat00039
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합,
Figure pat00040
는 채널 출력
Figure pat00041
이 상기 제 1 코드워드
Figure pat00042
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미할 수 있다.In Equation (3)
Figure pat00022
The soft decision output data
Figure pat00023
Of
Figure pat00024
Th bit value,
Figure pat00025
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00026
And channel output
Figure pat00027
Distance,
Figure pat00028
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00029
And channel output
Figure pat00030
Distance,
Figure pat00031
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00032
Of
Figure pat00033
Th bit value,
Figure pat00034
Channel output
Figure pat00035
Each bit
Figure pat00036
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00037
Channel output
Figure pat00038
The second codeword
Figure pat00039
A set of corrected bit indices in the process,
Figure pat00040
Channel output
Figure pat00041
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00042
Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > set of corrected bit indices.

바람직하게는, 상기 연 판정 데이터를 결정하는 단계는, 상기 제 2 코드워드가 존재하지 않는 경우에, 상기 연 판정 데이터의 크기를 사전 설정된 제 2 값으로 결정하고, 상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정할 수 있다.Preferably, the step of determining the soft decision data may include the steps of: determining the size of the soft decision data as a second predetermined value when the second code word does not exist; Can be determined based on the first code word.

바람직하게는, 상기 사전 설정된 제 1 값은 LLR(log likelihood ratio)값 혹은 상기 LLR값의 상수배일 수 있다.Advantageously, the predetermined first value may be a log likelihood ratio (LLR) value or a constant multiple of the LLR value.

바람직하게는, 상기 후보 코드워드들을 생성하는 단계는 체이스 복호를 통하여 상기 후보 코드워드들을 생성할 수 있다.Advantageously, the step of generating the candidate codewords may generate the candidate codewords through chase decoding.

발명의 일실시예에 따르면, 상기 채널 출력의 각 비트를 사전 설정된 제 1 값으로 매핑하는 매핑부; 상기 매핑된 제 1 값에 기초하여 상기 채널 출력에 대응하는 후보 코드워드들을 에러 비트 정정을 통해 생성하는 생성부; 상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 1 코드워드로 검출하는 제 1 검출부; 상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 제

Figure pat00043
번째 비트 값이 상기 제 1 코드워드의 제
Figure pat00044
번째 비트 값의 의 반전 값이며, 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 2 코드워드로 검출하는 제 2 검출부; 및 상기 제 2 코드워드의 존재 여부에 기초하여 연 판정 데이터를 결정하는 결정부를 포함하는 디코더를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a mapping unit maps each bit of the channel output to a predetermined first value. A generator for generating candidate codewords corresponding to the channel output based on the mapped first value through error bit correction; A candidate code word having a minimum distance from the channel output from the candidate code words based on the distance from the channel output represented by the sum of the reliability values corresponding to the bits of the error- A first detecting unit for detecting the first code word; And a channel output, which is expressed as a sum of the reliability values corresponding to the bits of the error-bit corrected candidate codewords, from among the candidate codewords
Figure pat00043
Th bit of the first code word
Figure pat00044
Th bit value and a minimum distance from the channel output is a second code word; And a determination unit that determines soft decision data based on the presence or absence of the second code word.

바람직하게는, 상기 제 1 검출부는 하기 수학식1로 제 1 코드워드를 검출할 수 있다.Preferably, the first detecting unit may detect the first codeword by the following expression (1).

(수학식 4)(4)

Figure pat00045
Figure pat00045

상기 수학식 4 에서,

Figure pat00046
는 임의의 코드워드,
Figure pat00047
은 채널 출력,
Figure pat00048
는 채널 출력
Figure pat00049
을 구성하는 각 비트
Figure pat00050
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1값,
Figure pat00051
는 채널 출력이 임의의 코드워드가 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미할 수 있다.In Equation (4)
Figure pat00046
Is an arbitrary code word,
Figure pat00047
Channel output,
Figure pat00048
Channel output
Figure pat00049
Each bit
Figure pat00050
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00051
May refer to a set of corrected bit indices in the course of the channel output being an arbitrary codeword.

바람직하게는, 상기 제 2 검출부는 하기 수학식2로 제 2 코드워드를 검출할 수 있다.Preferably, the second detecting unit can detect a second code word by the following expression (2).

(수학식 5)(5)

Figure pat00052
Figure pat00052

상기 수학식 5 에서,

Figure pat00053
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00054
의 제
Figure pat00055
비트 값의 반전된 값을 갖는 임의의 코드워드,
Figure pat00056
은 채널 출력,
Figure pat00057
는 채널 출력
Figure pat00058
을 구성하는 각 비트
Figure pat00059
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00060
는 채널 출력
Figure pat00061
이 임의의 코드워드
Figure pat00062
로 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미할 수 있다.In Equation (5)
Figure pat00053
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00054
Of
Figure pat00055
Any code word having an inverted value of the bit value,
Figure pat00056
Channel output,
Figure pat00057
Channel output
Figure pat00058
Each bit
Figure pat00059
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00060
Channel output
Figure pat00061
This arbitrary code word
Figure pat00062
Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > set of corrected bit indices.

바람직하게는, 상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는, 상기 제 2 코드워드가 존재하는 경우에, 상기 연 판정 데이터를 상기 제 2 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리로부터 상기 제 1 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리를 감한 값으로 결정하고, 상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정할 수 있다.Preferably, the determination unit for determining the soft decision data may further include a soft decision unit for selecting the soft decision data from the distance between the second codeword and the channel output, if the second codeword is present, And a code of the soft decision data may be determined based on the first code word.

바람직하게는, 상기 결정부는 하기 수학식 6으로 연 판정 데이터를 결정할 수 있다.Preferably, the determination unit may determine the soft decision data by the following equation (6).

(수학식 6)(6)

Figure pat00063
Figure pat00063

상기 수학식 6 에서,

Figure pat00064
는 연 판정 출력데이터
Figure pat00065
의 제
Figure pat00066
번째 비트 값,
Figure pat00067
는 상기 제 2 코드워드
Figure pat00068
와 채널 출력
Figure pat00069
간의 거리,
Figure pat00070
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00071
와 채널 출력
Figure pat00072
간의 거리,
Figure pat00073
은 상기 제 1 코드워드
Figure pat00074
의 제
Figure pat00075
번째 비트 값,
Figure pat00076
는 채널 출력
Figure pat00077
을 구성하는 각 비트
Figure pat00078
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00079
는 채널 출력
Figure pat00080
이 상기 제 2 코드워드
Figure pat00081
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합,
Figure pat00082
는 채널 출력
Figure pat00083
이 상기 제 1 코드워드
Figure pat00084
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미할 수 있다.In Equation (6)
Figure pat00064
The soft decision output data
Figure pat00065
Of
Figure pat00066
Th bit value,
Figure pat00067
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00068
And channel output
Figure pat00069
Distance,
Figure pat00070
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00071
And channel output
Figure pat00072
Distance,
Figure pat00073
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00074
Of
Figure pat00075
Th bit value,
Figure pat00076
Channel output
Figure pat00077
Each bit
Figure pat00078
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00079
Channel output
Figure pat00080
The second codeword
Figure pat00081
A set of corrected bit indices in the process,
Figure pat00082
Channel output
Figure pat00083
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00084
Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > set of corrected bit indices.

바람직하게는, 상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는 상기 제 2 코드워드가 존재하지 않는 경우, 상기 연 판정 데이터의 크기를 사전 설정된 제 2 값으로 결정하고, 상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드를 따르는 것으로 결정할 수 있다.Preferably, the determination unit for determining the soft decision data determines the size of the soft decision data as a second predetermined value if the second code word does not exist, and outputs the sign of the soft decision data to the first It can be determined to follow the codeword.

바람직하게는, 상기 사전 설정된 제 1 값은 LLR(log likelihood ratio)값 혹은 상기 LLR값의 상수배일 수 있다.Advantageously, the predetermined first value may be a log likelihood ratio (LLR) value or a constant multiple of the LLR value.

바람직하게는, 상기 생성부는 체이스 복호를 통하여 상기 후보 코드워드들을 생성할 수 있다.Advantageously, the generator is capable of generating the candidate codewords through chase decoding.

본 발명의 일실시예에 따르면, 반도체 메모리 시스템에 있어서, 반도체 메모리 장치; 및 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 채널 출력의 각 비트를 사전 설정된 제 1 값으로 매핑하는 매핑부; 상기 매핑된 제 1 값에 기초하여 에러 비트 정정을 통해 상기 채널 출력에 대응하는 후보 코드워드들을 생성하는 생성부; 상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 1 코드워드로 검출하는 제 1 검출부; 상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 제

Figure pat00085
번째 비트 값이 상기 제 1 코드워드의 제
Figure pat00086
번째 비트 값의 반전 값이며, 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 2 코드워드로 검출하는 제 2 검출부; 및 상기 제 2 코드워드의 존재 여부에 기초하여 연 판정 데이터를 결정하는 결정부를 포함하는, 반도체 메모리 시스템을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor memory system comprising: a semiconductor memory device; And a controller, the controller comprising: a mapping unit for mapping each bit of the channel output to a predetermined first value; A generator for generating candidate codewords corresponding to the channel output through error bit correction based on the mapped first value; A candidate code word having a minimum distance from the channel output from the candidate code words based on the distance from the channel output represented by the sum of the reliability values corresponding to the bits of the error- A first detecting unit for detecting the first code word; And a channel output, which is expressed as a sum of the reliability values corresponding to the bits of the error-bit corrected candidate codewords, from among the candidate codewords
Figure pat00085
Th bit of the first code word
Figure pat00086
A second detector for detecting a candidate code word having a minimum distance from the channel output as a second code word; And a determination unit that determines soft decision data based on whether or not the second code word is present.

바람직하게는, 상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는 상기 제 2 코드워드가 존재하는 경우에, 상기 연 판정 데이터의 크기를 상기 제 2 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리로부터 상기 제 1 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리를 감한 값으로 결정하고, 상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정할 수 있다.Preferably, the determination unit for determining the soft decision data may further include a soft decision unit for determining, when the second code word exists, a size of the soft decision data from the distance between the second code word and the channel output, And a code of the soft decision data may be determined based on the first code word.

바람직하게는, 상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는 상기 제 2 코드워드가 존재하지 않는 경우에, 상기 연 판정 데이터의 크기를 사전 설정된 제 2 값으로 결정하고, 상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정할 수 있다.Preferably, the determination unit for determining the soft decision data may determine the magnitude of the soft decision data as a second predetermined value, when the second code word does not exist, 1 < / RTI > codeword.

바람직하게는, 상기 생성부는 체이스 복호를 통하여 상기 후보 코드워드들을 생성할 수 있다.Advantageously, the generator is capable of generating the candidate codewords through chase decoding.

본 발명의 일실시예에 따르면, 플래시 메모리의 일반적인 환경에서도 SISO디코딩이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, SISO decoding is also possible in a general environment of a flash memory.

도 1은 각각 3 비트 멀티 레벨 셀(MLC) 비휘발성 메모리 장치의 프로그램 상태 및 소거 상태를 나타내는 문턱 전압 산포 그래프이다.
도 2는 3비트 멀티 레벨 셀 비휘발성 메모리 장치의 특성 열화로 인하여 변형될 수 있는 프로그램 상태 및 소거 상태를 나타내는 문턱 전압 산포 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 4a는 도 3에 도시된 반도체 메모리 시스템을 나타내는 상세 블록도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 메모리 블록을 나타내는 블록도이다.
도 4c는 도 4a에 도시된 ECC부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4a에 도시된 메모리 컨트롤러의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6a는 도 5에 도시된 연 판정 리드 동작으로서, 2비트 연 판정 리드 동작을 나타내는 개념도이다.
도 6b는 도 5에 도시된 연 판정 리드 동작으로서, 3비트 연 판정 리드 동작을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 디코더를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 디코더의 복호 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 13에 도시된 전자 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a threshold voltage scatter graph showing the programmed and erased states of a 3 bit multi-level cell (MLC) non-volatile memory device, respectively.
2 is a threshold voltage scatter graph showing program states and erase states that may be modified due to characteristic degradation of a 3-bit multi-level cell nonvolatile memory device.
3 is a block diagram illustrating a semiconductor memory system in accordance with an embodiment of the present invention.
4A is a detailed block diagram showing the semiconductor memory system shown in FIG.
4B is a block diagram illustrating the memory block shown in FIG. 4A.
4C is a block diagram showing the ECC unit shown in FIG. 4A.
5 is a flowchart showing the operation of the memory controller shown in FIG. 4A.
FIG. 6A is a conceptual diagram showing a 2-bit soft decision read operation as the soft decision read operation shown in FIG. 5; FIG.
6B is a conceptual diagram showing a 3-bit soft decision read operation as the soft decision read operation shown in FIG.
7 is a block diagram illustrating a decoder in accordance with an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart showing a decoding method of a decoder according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram illustrating an electronic device including a semiconductor memory system in accordance with an embodiment of the present invention.
10 is a block diagram illustrating an electronic device including a semiconductor memory system according to another embodiment of the present invention.
11 is a block diagram illustrating an electronic device including a semiconductor memory system according to another embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating an electronic device including a semiconductor memory system according to another embodiment of the present invention.
13 is a block diagram illustrating an electronic device including a semiconductor memory system according to another embodiment of the present invention.
14 is a block diagram illustrating a data processing system including the electronic device shown in Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 할 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, .

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리 시스템(10)을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a semiconductor memory system 10 in accordance with one embodiment of the present invention.

도 4a는 도 3에 도시된 반도체 메모리 시스템(10)을 나타내는 상세 블록도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 메모리 블록(211)을 나타내는 블록도이다.FIG. 4A is a detailed block diagram showing the semiconductor memory system 10 shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a block diagram showing the memory block 211 shown in FIG. 4A.

도 5는 상기 반도체 메모리 시스템(10)에 포함된 메모리 컨트롤러(100)의 동작을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart showing the operation of the memory controller 100 included in the semiconductor memory system 10. As shown in FIG.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 반도체 메모리 시스템(10)은 반도체 메모리 장치(200) 및 상기 메모리 컨트롤러(100)를 포함할 수 있다.3 to 5, the semiconductor memory system 10 may include a semiconductor memory device 200 and the memory controller 100.

반도체 메모리 장치(200)는 메모리 컨트롤러(100)의 제어에 따라 소거, 쓰기 및 읽기 동작 등을 수행할 수 있다. 반도체 메모리 장치(200)는 입출력 라인을 통해 메모리 컨트롤러(100)로부터 커맨드(CMD), 어드레스(ADDR), 그리고 데이터(DATA)를 수신할 수 있다. 또한, 반도체 메모리 장치(200)는 전원 라인을 통해 메모리 컨트롤러(100)로부터 전원(PWR)을 수신하고, 제어 라인을 통해 메모리 컨트롤러(100)로부터 제어 신호(CTRL)를 수신할 수 있다. 제어 신호(CTRL)에는 커맨드 래치 인에이블(CLE), 어드레스 래치 인에이블(ALE), 칩 인에이블(nCE), 쓰기 인에이블(nWE), 읽기 인에이블(nRE) 등이 포함될 수 있다. The semiconductor memory device 200 may perform erase, write, and read operations under the control of the memory controller 100. The semiconductor memory device 200 can receive the command CMD, the address ADDR, and the data DATA from the memory controller 100 through the input / output line. The semiconductor memory device 200 may also receive the power supply PWR from the memory controller 100 via the power supply line and receive the control signal CTRL from the memory controller 100 via the control line. The control signal CTRL may include a command latch enable CLE, an address latch enable ALE, a chip enable nCE, a write enable nWE, a read enable nRE, and the like.

메모리 컨트롤러(100)는 전반적으로 반도체 메모리 장치(200) 동작을 제어할 수 있다. 메모리 컨트롤러(100)는 에러 비트를 정정하는 ECC부(130)를 포함할 수 있다. ECC부(130)는 인코더(131) 및 디코더(133)를 포함할 수 있다.The memory controller 100 can control operation of the semiconductor memory device 200 as a whole. The memory controller 100 may include an ECC unit 130 for correcting error bits. The ECC unit 130 may include an encoder 131 and a decoder 133.

인코더(131)는 반도체 메모리 장치(200)에 프로그램될 데이터를 오류정정 인코딩을 하여, 패리티(parity) 비트가 부가된 데이터를 형성할 수 있다. 패리티 비트는 반도체 메모리 장치(200)에 저장될 수 있다.The encoder 131 performs error correction encoding on the data to be programmed in the semiconductor memory device 200 to form data having a parity bit added thereto. The parity bit may be stored in semiconductor memory device 200.

디코더(133)는 반도체 메모리 장치(200)로부터 리드한 데이터에 대하여 에러 정정 복호를 수행할 수 있다. 디코더(133)는 에러 정정 복호의 성공 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 지시 신호를 출력할 수 있다. 디코더(133)는 인코딩 과정에서 생성된 페리티(parity) 비트를 사용하여 데이터의 에러 비트를 정정할 수 있다. The decoder 133 can perform error correction decoding on the data read from the semiconductor memory device 200. [ The decoder 133 can determine whether or not the error correction decoding has succeeded and output an instruction signal according to the determination result. The decoder 133 can correct the error bit of the data using the parity bit generated in the encoding process.

한편, ECC부(130)는 에러 비트 개수가 정정 가능한 에러 비트 한계치 이상 발생하면, 에러 비트를 정정할 수 없다. 이 경우 에러 정정 페일(fail) 신호가 발생될 수 있다.On the other hand, if the number of error bits exceeds a correctable error bit threshold value, the ECC unit 130 can not correct the error bit. In this case, an error correction fail signal may be generated.

ECC 부(130)는 LDPC(low density parity check) code, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) code, turbo product code (TPC), 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon code), convolution code, RSC(recursive systematic code), TCM(trellis-coded modulation), BCM(Block coded modulation) 등의 코디드 모듈레이션(coded modulation)을 사용하여 에러 정정을 할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. ECC 부(130)는 에러정정을 위한 회로, 시스템 또는 장치를 모두 포함할 수 있다. ECC부(130)는 에러 정정을 위한 모든 회로, 시스템 혹은 장치를 포함할 수 있다.The ECC unit 130 includes an LDPC (Low Density Parity Check) code, a Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) code, a turbo product code (TPC), a Reed-Solomon code, a convolution code, error correction may be performed using coded modulation such as code, trellis-coded modulation (TCM), or block coded modulation (BCM), but the present invention is not limited thereto. The ECC unit 130 may include all circuits, systems, or devices for error correction. The ECC unit 130 may include any circuit, system or device for error correction.

본 발명의 일실시예에 따르면, ECC부(130)는 경 판정 데이터 및 연 판정 데이터를 사용하여 에러 비트 정정을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ECC unit 130 can perform error bit correction using hard decision data and soft decision data.

메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)는 하나의 반도체 장치로 집적될 수 있다. 예시적으로, 메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 솔리드 스테이트 드라이브(SSD, Solid State Drive)를 구성할 수 있다. 솔리드 스테이트 드라이브는 반도체 메모리에 데이터를 저장하도록 구성되는 저장 장치를 포함할 수 있다. 반도체 메모리 시스템(10)이 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)로 이용되는 경우, 반도체 메모리 시스템(10)에 연결되는 호스트(Host)의 동작 속도는 획기적으로 개선될 수 있다.The memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 can be integrated into one semiconductor device. Illustratively, the memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 may be integrated into a single semiconductor device to form a solid state drive (SSD). The solid state drive may include a storage device configured to store data in a semiconductor memory. When the semiconductor memory system 10 is used as a solid state drive (SSD), the operation speed of a host connected to the semiconductor memory system 10 can be remarkably improved.

메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)는 하나의 반도체 장치로 집적되어, 메모리 카드를 구성할 수 있다. 예를 들면, 메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 PC 카드(PCMCIA, personal computer memory card international association), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM, SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro), SD 카드(SD, miniSD, microSD, SDHC), 유니버설 플래시 기억장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 구성할 수 있다.The memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 may be integrated into one semiconductor device to form a memory card. For example, the memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 may be integrated into a single semiconductor device and may be a PC card (PCMCIA), a compact flash card (CF), a smart media card (SM) (SD), miniSD, microSD, SDHC), universal flash memory (UFS), and the like can be constituted by a memory card (SMC), a memory stick, a multimedia card (MMC, RS-MMC, MMCmicro)

다른 예로서, 반도체 장치(10)는 컴퓨터, UMPC (Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA (Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙박스(black box), 디지털 카메라(digital camera), DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 3차원 텔레비전(3-dimensional television), 스마트 텔레비전(smart television), 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), 데이터 센터를 구성하는 스토리지, 정보를 무선 환경에서 송수신할 수 있는 장치, 홈 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 컴퓨터 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 텔레매틱스 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, RFID 장치, 또는 컴퓨팅 시스템을 구성하는 다양한 구성 요소들 중 하나 등을 구성할 수 있다.As another example, semiconductor device 10 may be a computer, a UMPC (Ultra Mobile PC), a workstation, a netbook, a PDA (Personal Digital Assistants), a portable computer, a web tablet, Such as a tablet computer, a wireless phone, a mobile phone, a smart phone, an e-book, a portable multimedia player (PMP), a portable game machine, Device, a black box, a digital camera, a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) player, a 3-dimensional television, a smart television, a digital audio recorder, Digital audio players, digital picture recorders, digital picture players, digital video recorders, digital video players, and data centers. story One of various electronic devices constituting a home network, one of various electronic devices constituting a computer network, one of various electronic devices constituting a telematics network, an RFID Device, or one of various components that constitute a computing system, and so on.

도 4a를 참조하면, 메모리 컨트롤러(100)는 저장부(110), CPU(120), ECC부(130), 호스트 인터페이스(140), 메모리 인터페이스(150) 및 시스템 버스(160)를 포함할 수 있다. 저장부(110)는 CPU(120)의 동작 메모리로 이용될 수 있다.4A, the memory controller 100 may include a storage unit 110, a CPU 120, an ECC unit 130, a host interface 140, a memory interface 150, and a system bus 160 have. The storage unit 110 may be used as an operation memory of the CPU 120.

호스트 인터페이스(140)는 USB(Universal Serial Bus), MMC(Multi-Media Card), PCI-E(Peripheral Component Interconnect-Express), SAS(Serial-attached SCSI), SATA(Serial Advanced Technology Attachment), PATA(Parallel Advanced Technology Attachment), SCSI(Small Computer System Interface), ESDI(Enhanced Small Disk Interface), IDE(Integrated Drive Electronics) 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 적어도 하나를 통해 호스트와 통신하도록 구성될 수 있다. The host interface 140 may be a USB (Universal Serial Bus), a Multi-Media Card (MMC), a Peripheral Component Interconnect-Express (PCI-E), a Serial Attached SCSI (SAS), a Serial Advanced Technology Attachment Parallel Advanced Technology Attachment, Small Computer System Interface (SCSI), Enhanced Small Disk Interface (ESDI), Integrated Drive Electronics (IDE), and the like.

ECC부(130)는 앞서 설명한 바와 같이 반도체 메모리 장치(200)로부터 리드된 데이터에 포함되는 에러를 검출 및 정정할 수 있다. 메모리 인터페이스(150)는 반도체 메모리 장치(200)와 인터페이싱 할 수 있다. 도 4a는 상기 ECC부(130)가 상기 인코더(131)와 상기 디코더(133)를 모두 포함하는 일실시예를 도시하고 있으나, 실질적으로 상기 인코더(131)와 상기 디코더(133)는 실질적으로 상호 별개의 구성으로 구현될 수도 있다. CPU(120)은 전반적인 제반 제어 동작을 수행할 수 있다.The ECC unit 130 can detect and correct an error included in the data read from the semiconductor memory device 200 as described above. The memory interface 150 may interface with the semiconductor memory device 200. 4A illustrates an embodiment in which the ECC unit 130 includes both the encoder 131 and the decoder 133. In practice, however, the encoder 131 and the decoder 133 are substantially Or may be implemented in a separate configuration. The CPU 120 can perform overall control operations.

본 발명의 일실시예에 따르면, 프로그램 동작에서, 상기 반도체 메모리 장치(200)로 프로그램될 데이터에 대하여 상기 ECC부(130)가 오리지널 데이터(original data)에 대하여 인코딩을 수행할 수 있다. 이 경우, 리드 동작에서, 상기 반도체 메모리 장치(200)에 프로그램된 인코디드 데이터(encoded data), 즉, 코드워드(codeword)에 대해서 상기 ECC부(130)가 복호를 수행하게 된다. 상기 ECC부(130)는 상기 반도체 메모리 장치(200)에 저장되어 있는 인코디드 데이터, 즉 코드워드를 복호함으로써 인코딩되기 이전의 오리지널 데이터(original data)로 복원할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in a program operation, the ECC unit 130 may perform encoding on original data with respect to data to be programmed into the semiconductor memory device 200. [ In this case, in the read operation, the ECC unit 130 performs decoding on the encoded data, that is, the codeword, programmed in the semiconductor memory device 200. The ECC unit 130 can recover the original data before being encoded by decoding the encoded data stored in the semiconductor memory device 200, that is, the code word.

도 5를 참조하여 후술되는 바와 같이, 상기 반도체 메모리 장치(200)에 저장되어 있는 데이터에 대한 리드 동작은 단계 S511의 경 판정 리드 동작과 단계 S531의 연 판정 리드 동작을 포함할 수 있다. 상기 경 판정 리드 동작은 경 판정 리드 전압(VHD)으로 상기 반도체 메모리 장치(200)로부터 데이터를 리드하는 동작이다. 상기 연 판정 리드 동작은 상기 경 판정 리드 전압(VHD)과 다른 레벨을 가지는 연 판정 리드 전압들(VSD)로 상기 반도체 메모리 장치(200)로부터 데이터를 리드하는 동작이다. 예를 들어, 상기 경 판정 리드 전압들(VHD)을 이용하여 읽어진 메모리 셀들에서, 상기 연 판정 리드 전압들(VSD)을 이용하여 추가적으로 상기 연 판정 리드 동작이 수행될 수 있다.As described below with reference to FIG. 5, the read operation for the data stored in the semiconductor memory device 200 may include the hard decision read operation at step S511 and the soft decision read operation at step S531. The hard decision read operation is an operation of reading data from the semiconductor memory device 200 at the hard decision lead voltage V HD . The soft decision lead operation is an operation of reading data from the semiconductor memory device 200 with soft decision lead voltages V SD having a different level from the hard decision lead voltage V HD . For example, in the binary memory cells read by the hard decision of said read voltage (V HD), a further read operation the soft decision by using the above soft decision read voltage (V SD) can be performed.

상기 연 판정 리드 동작은 상기 반도체 메모리 장치(200)에 저장된 데이터를 단순히 리드하는 동작이라기 보다는, 상기 경 판정 리드 동작에 의하여 리드된 데이터에 신뢰도를 부가할 수 있는 정보인 로그 우도비(log likelihood ratio; LLR)를 상기 연 판정 리드 전압들(VSD)에 의해 생성하는 동작을 의미한다.The soft decision read operation is not an operation of simply reading data stored in the semiconductor memory device 200 but a log likelihood ratio which is information capable of adding reliability to the data read by the hard decision read operation ; LLR) by the soft decision read voltages V SD .

상기 LLR은 상기 ECC부(130)에 의해 복호될 수 있다. 상기 ECC부(130)는 상기 LLR을 이용하여 상기 반도체 메모리 장치(200)로부터 리드된 인코디드 데이터, 즉 코드워드의 에러를 검출하고 정정할 수 있다.The LLR can be decoded by the ECC unit 130. The ECC unit 130 can detect and correct errors of the encoded data read from the semiconductor memory device 200, that is, code words using the LLR.

반도체 메모리 장치(200)는 셀 어레이(210), 제어 회로(220), 전압 공급부(230), 전압 전달부(240), 읽기/쓰기 회로(250) 및 컬럼 선택부(260)를 포함할 수 있다. The semiconductor memory device 200 may include a cell array 210, a control circuit 220, a voltage supply 230, a voltage transfer portion 240, a read / write circuit 250, and a column select portion 260 have.

셀 어레이(210)는 다수의 메모리 블록들(211)을 포함할 수 있다. 메모리 블록(211)에는 사용자의 데이터가 저장될 수 있다.The cell array 210 may include a plurality of memory blocks 211. The memory block 211 may store user data.

도 4b를 참조하면, 메모리 블록(211)은 비트 라인들(BL0 to BLm-1)에 각각 연결된 복수의 셀 스트링들(221)을 포함할 수 있다. 각 열의 셀 스트링(221)은 적어도 하나의 드레인 선택 트랜지스터(DST)와, 적어도 하나의 소스 선택 트랜지스터(SST)를 포함할 수 있다. 선택 트랜지스터들(DST, SST) 사이에는, 복수 개의 메모리 셀들, 또는, 메모리 셀 트랜지스터들(MC0 to MCn-1)이 직렬로 연결될 수 있다. 각각의 메모리 셀(MC0 to MCn-1)은 셀 당 복수의 비트의 데이터 정보를 저장하는 MLC로 구성될 수 있다. 스트링들(221)은 대응하는 비트 라인들(BL0 to BLm-1)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4B, the memory block 211 may include a plurality of cell strings 221 connected to bit lines BL0 to BLm-1, respectively. The cell string 221 of each column may include at least one drain select transistor (DST) and at least one source select transistor (SST). A plurality of memory cells or memory cell transistors MC0 to MCn-1 may be connected in series between the select transistors DST and SST. Each memory cell MC0 to MCn-1 may be constituted by an MLC storing a plurality of bits of data information per cell. Strings 221 may be electrically connected to corresponding bit lines BL0 to BLm-1, respectively.

도 4b는 낸드형 플래시 메모리 셀로 구성된 메모리 블록(211)을 예시적으로 도시하고 있다. 그러나 본 발명의 메모리 장치의 메모리 블록(211)은 낸드 플래시 메모리에만 국한되는 것은 아니라 노어 플래시 메모리(NOR-type Flash memory), 적어도 두 종류 이상의 메모리 셀들이 혼합된 하이브리드 플래시 메모리, 메모리 칩 내에 컨트롤러가 내장된 One-NAND 플래시 메모리 등으로도 구성될 수 있다. 반도체 장치의 동작 특성은 전하 저장층이 전도성 부유 게이트로 구성된 플래시 메모리 장치는 물론, 전하 저장층이 절연막으로 구성된 차지 트랩형 플래시(Charge Trap Flash; CTF)에도 적용될 수 있다.FIG. 4B exemplarily shows a memory block 211 composed of NAND-type flash memory cells. However, the memory block 211 of the memory device of the present invention is not limited to the NAND flash memory but may be a NOR-type flash memory, a hybrid flash memory in which at least two types of memory cells are mixed, And a built-in One-NAND flash memory. The operation characteristics of the semiconductor device can be applied not only to a flash memory device in which the charge storage layer is made of a conductive floating gate but also to a charge trap flash (CTF) in which the charge storage layer is made of an insulating film.

도 4c를 참조하면, 상기 ECC 부(130)의 ECC 인코더(131)는 기입 데이터(DATAIN)를 메모리 셀 어레이(210)에 저장될 기입 코드워드(CWIN)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 상기 기입 코드워드(CWIN)는 상기 입력 데이터(DATAIN) 및 에러 정정 코드(예를 들어, 패리티 비트)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 ECC 인코더(131)는 TPC를 구성하는 BCH 코드를 사용하여 상기 기입 코드워드(CWIN)를 생성할 수 있다. Referring to FIG. 4C, the ECC encoder 131 of the ECC unit 130 may convert the write data (DATA IN ) into a write code word (CW IN ) to be stored in the memory cell array 210. For example, the write code word CW IN may include the input data DATA IN and an error correction code (e.g., a parity bit). For example, the ECC encoder 131 may generate the write code word (CW IN ) using the BCH code constituting the TPC.

상기 ECC 부(130)의 ECC 디코더(133)는 셀 어레이(210)로부터 독출되는 판독 코드워드(CWOUT)를 상기 판독 데이터(DATAOUT)로 변환할 수 있다. 상기 판독 코드워드(CWOUT)는 상기 셀 어레이(210)로부터 판독된 판독 데이터(DATAOUT) 및 에러 정정 코드를 포함할 수 있다. 상기 ECC 디코더(133)는 상기 판독 코드워드(CWOUT)에 포함된 에러 정정 코드에 기초하여 상기 판독 데이터(DATAOUT)의 에러를 정정하여 상기 메모리 컨트롤러(100)로 제공할 수 있다.The ECC decoder 133 of the ECC unit 130 may convert the read code word CW OUT read from the cell array 210 into the read data DATA OUT . The read code word CW OUT may include read data (DATA OUT ) read from the cell array 210 and an error correction code. The ECC decoder 133 can correct the error of the read data (DATA OUT ) based on the error correction code included in the read code word (CW OUT ) and provide it to the memory controller (100).

상기 ECC 디코더(133)는 경 판정부(401) 및 연 판정부(403)를 포함할 수 있다. 경 판정부(401)는 아래 설명될 도 5의 단계 S510에 맞게 동작하고, 연 판정부(403)는 아래 설명될 도 5의 단계 S530에 맞게 동작할 수 있다.The ECC decoder 133 may include a hard decision unit 401 and a soft decision unit 403. The light decision unit 401 operates in accordance with step S510 of FIG. 5 to be described below, and the decision unit 403 can operate in accordance with step S530 of FIG. 5, which will be described below.

예를 들어, 상기 경 판정부(401)는 상기 TPC 코드 메시지에 대한 경 판정 ECC 디코딩을 수행할 수 있다. 즉 상기 경 판정부(401)는 상기 셀 어레이(210)로부터 경 판정 리드 전압(VHD)에 따라 판독된 판독 코드워드(CWOUT)의 디코딩을 할 수 있다. 예를 들어, TPC 코드 메시지 또는 BCH 코드 메시지로서 에러 정정을 수행하고 에러 위치 정보(LOCER)를 출력한다.For example, the light decision unit 401 may perform hard decision ECC decoding on the TPC code message. That is, the light decision unit 401 can decode the read code word (CW OUT ) read out from the cell array 210 according to the hard decision lead voltage (V HD ). For example, it performs error correction as a TPC code message or a BCH code message and outputs error location information (LOC ER ).

상기 경 판정부(401)는 복수의 BCH 코드 메시지로 구성된 상기 TPC 코드 메시지에 대하여 상기 BCH 코드 메시지 단위로 ECC 디코딩을 수행하여 에러 정정을 수행하며, 블록 단위로 에러 존재 여부를 판단할 수 있다. 상기 TPC 코드는 블록 단위로 에러 정정 가능한 코드이다. 상기 TPC 코드의 블록은 메시지 블록(message block) 및 패리티 블록(parity block)을 포함할 수 있다. 상기 TPC 코드는 행 및 열 방향의 BCH 코드로 구성될 수 있다. 하나의 행 BCH 코드와 하나의 열 BCH 코드는 하나의 블록을 서로 공유한다. 예를 들어, BCH 코드는 총 "n" 비트, 보호하는 메시지 "k" 비트, 패리티 "m" 비트로써 부호 전체 내에서 "t"개의 비트 에러를 정정할 수 있다.The light decision unit 401 performs ECC decoding on the TPC code message composed of a plurality of BCH code messages in units of the BCH code message, performs error correction, and determines whether there is an error on a block-by-block basis. The TPC code is an error-correctable code on a block-by-block basis. The block of the TPC code may include a message block and a parity block. The TPC code may be composed of BCH codes in the row and column directions. One row BCH code and one column BCH code share one block. For example, the BCH code can correct " t " bit errors within the code with a total of " n " bits, a protecting message " k "

상기 경 판정부(401)는 상기 TPC 코드 메시지로서 상기 셀 어레이(210)로부터 독출된 판독 코드워드(CWOUT)에 대하여 에러 존재를 판단하고, 에러가 발생된 행 부호와 열 부호를 식별한다. 식별된 에러 위치는 상기 에러 위치 정보(LOCER)로서 연 판정부(403)로 제공된다. The light decision unit 401 determines the presence of an error with respect to the read code word (CW OUT ) read from the cell array 210 as the TPC code message, and identifies the row code and column code in which the error occurred. The identified error position is provided to the determination section 403 as the error position information (LOC ER ).

상기 연 판정부(403)는, 상기 경 판정부(401)에 의한 상기 TPC 코드 메시지에 대한 경 판정 ECC 디코딩이 실패한 경우에, 최종적으로 에러 정정되지 아니한 메시지 블록에 포함된 N개 에러 비트들에 대한 에러 신뢰도에 기초하여 연 판정 리드 전압(VSD)으로 상기 연 판정 ECC 디코딩을 수행할 수 있다. 본 발명은 연 판정부(403)에서의 디코딩 동작일 수 있다. When the hard decision ECC decoding for the TPC code message by the light decision unit 401 is unsuccessful, the soft decision unit 403 determines that the N error bits included in the message block which is not finally error- It is possible to perform the soft decision ECC decoding with the soft decision lead voltage (V SD ) based on the error reliability. The present invention may be a decoding operation in the soft decision unit 403. [

도 4a로 돌아와, 제어 회로(220)는 반도체 메모리 장치(200)의 프로그램, 소거, 및 읽기 동작과 관련된 제반 동작을 제어할 수 있다. Returning to Fig. 4A, the control circuit 220 may control all operations related to the program, erase, and read operations of the semiconductor memory device 200. Fig.

전압 공급 회로(230)는 동작 모드에 따라서 각각의 워드 라인들로 공급될 워드 라인 전압들(예를 들면, 프로그램 전압, 리드 전압, 패스 전압 등)과, 메모리 셀들이 형성된 벌크(예를 들면, 웰 영역)로 공급될 전압을 제공할 수 있다. 전압 공급 회로(230)의 전압 발생 동작은 제어 회로(220)의 제어에 의해 수행될 수 있다.The voltage supply circuit 230 is connected to the word line voltages (e.g., program voltage, read voltage, pass voltage, etc.) to be supplied to the respective word lines in accordance with the operation mode, Lt; RTI ID = 0.0 > well region). ≪ / RTI > The voltage generating operation of the voltage supplying circuit 230 may be performed under the control of the control circuit 220. [

전압 공급 회로(230)는 다수의 리드 데이터를 생성하기 위해 복수의 가변 리드 전압들을 생성할 수 있다.The voltage supply circuit 230 may generate a plurality of variable lead voltages to generate a plurality of lead data.

전압 전달부(240)는 제어 회로(220)의 제어에 응답해서 메모리 셀 어레이(210)의 메모리 블록들(또는 섹터들) 중 하나를 선택하고, 선택된 메모리 블록의 워드 라인들 중 하나를 선택할 수 있다. 전압 전달부(240)는 제어 회로(220)의 제어에 응답해서 전압 공급 회로(230)로부터 발생된 워드라인 전압을 선택된 워드 라인 및 비선택된 워드 라인들로 각각 제공할 수 있다.The voltage transfer unit 240 selects one of the memory blocks (or sectors) of the memory cell array 210 in response to the control of the control circuit 220 and selects one of the word lines of the selected memory block have. The voltage transfer portion 240 may provide the word line voltage generated from the voltage supply circuit 230 in response to the control of the control circuit 220 to selected word lines and unselected word lines, respectively.

읽기/쓰기 회로(250)는 제어 회로(220)에 의해서 제어되며, 동작 모드에 따라 감지 증폭기(sense amplifier)로서 또는 기입 드라이버(write driver)로서 동작할 수 있다. 예를 들면, 검증/정상 읽기 동작의 경우 읽기/쓰기 회로(250)는 메모리 셀 어레이(210)로부터 데이터를 읽기 위한 감지 증폭기로서 동작할 수 있다. 정상 읽기 동작 시 컬럼 선택부(260)는 열 어드레스 정보에 응답하여 읽기/쓰기 회로(250)로부터 읽혀진 데이터를 외부(예를 들면, 컨트롤러)로 출력할 수 있다. 이와 달리, 검증 읽기 동작시 읽혀진 데이터는 반도체 메모리 장치(200) 내부의 패스/페일 검증 회로(미도시)로 제공되어, 메모리 셀들의 프로그램 성공 여부를 판단하는데 이용될 수 있다.The read / write circuit 250 is controlled by the control circuit 220 and may operate as a sense amplifier or as a write driver depending on the mode of operation. For example, in the case of a verify / normal read operation, the read / write circuit 250 may operate as a sense amplifier for reading data from the memory cell array 210. In a normal read operation, the column selection unit 260 may output data read from the read / write circuit 250 to the outside (for example, a controller) in response to column address information. Alternatively, the data read during the verify read operation may be provided to a pass / fail verify circuit (not shown) in the semiconductor memory device 200, and used to determine whether the memory cells are successfully programmed.

프로그램 동작의 경우 읽기/쓰기 회로(250)는 셀 어레이(210)에 저장될 데이터에 따라 비트 라인들을 구동하는 기입 드라이버로서 동작할 수 있다. 읽기/쓰기 회로(250)는 프로그램 동작 시 셀 어레이(210)에 쓰일 데이터를 버퍼(미도시)로부터 수신하고, 입력된 데이터에 따라 비트라인들을 구동할 수 있다. 이를 위해 읽기/쓰기 회로(250)는 열들(또는 비트 라인들) 또는 열쌍(또는 비트 라인 쌍들)에 각각 대응되는 복수 개의 페이지 버퍼들(PB)(251)로 구성될 수 있다. 각각의 페이지 버퍼(251) 내부에는 복수의 래치들이 구비될 수 있다.In the case of a program operation, the read / write circuit 250 may operate as a write driver that drives bit lines in accordance with data to be stored in the cell array 210. The read / write circuit 250 may receive data to be used for the cell array 210 during a program operation from a buffer (not shown), and may drive bit lines according to the input data. To this end, the read / write circuit 250 may comprise a plurality of page buffers (PB) 251, each corresponding to columns (or bit lines) or a pair of columns (or bit line pairs). A plurality of latches may be provided in each page buffer 251.

도 4a 및 도 5를 참조하면, 상기 메모리 컨트롤러(100)의 동작 방법은 경 판정 복호 단계(S510)로 구성되며, 연 판정 복호 단계(S530)가 추가적으로 구성될 수 있다. 상기 하드 및 연 판정 복호 단계(S510 및 S530)의 대상 데이터, 즉 상기 반도체 메모리 장치(200)에 저장되어 있는 데이터는 상기 ECC부(130)에 의해 인코딩된 데이터(encoded data), 즉 코드워드(codeword)이다.Referring to FIGS. 4A and 5, the operation method of the memory controller 100 includes a hard decision decoding step S510, and a soft decision decoding step S530 may be additionally configured. The target data of the hard and soft decision decoding steps S510 and S530, that is, the data stored in the semiconductor memory device 200, is encoded data (i.e., code word codeword.

예를 들어, 상기 경 판정 복호 단계(S510)는 경 판정 리드 전압(VHD)으로 상기 메모리 블록(211)의 메모리 셀로부터 리드된 소정 길이의 경 판정 리드 데이터에 대한 경 판정 복호 단계일 수 있다. 상기 경 판정 복호 단계(S510)는 단계 S511 내지 단계 S515로 구성될 수 있다.For example, the hard decision decoding step S510 may be a hard decision decoding step for the hard decision lead data of a predetermined length read from the memory cell of the memory block 211 with the hard decision lead voltage V HD . The hard decision decoding step S510 may include steps S511 to S515.

예를 들어, 상기 연 판정 복호 단계(S530)는, 상기 경 판정 복호 단계(S510)에서 상기 경 판정 복호가 최종적으로 실패한 경우에, 특정 경 판정 리드 전압(VHD)에 대하여 연 판정 리드 데이터를 형성하여 복호를 수행하는 연 판정 복호 단계일 수 있다. 상기 연 판정 복호 단계(S530)는 단계 S531 내지 단계 S535로 구성될 수 있다.For example, in the soft decision decoding step S530, when the hard decision decoding has finally failed in the hard decision decoding step S510, the soft decision data is set to the hard decision lead voltage V HD And performs a soft decision decoding step of performing decoding. The soft decision decryption step (S530) may comprise steps S531 to S535.

앞서 설명된 바와 같이, 경 판정 리드 단계인 상기 단계 S511에서, 경 판정 리드 전압들(VHD)로 상기 반도체 메모리 장치(200)로부터 경 판정 리드 데이터가 리드될 수 있다. 상기 메모리 컨트롤러(100)는 읽기 커맨드 및 주소를 상기 반도체 메모리 장치(200)로 전송할 수 있다. 상기 반도체 메모리 장치(200)는 상기 읽기 커맨드 및 주소에 응답하여, 상기 경 판정 리드 전압들(VHD)로 상기 반도체 메모리 장치(200)로부터 경 판정 리드 데이터를 리드할 수 있다. 상기 리드된 경 판정 리드 데이터는 상기 메모리 컨트롤러(100)로 전송될 수 있다.As described above, the hard decision lead data can be read out from the semiconductor memory device 200 at the hard decision lead voltages (V HD ) at step S511 which is the hard decision lead stage. The memory controller 100 may transmit a read command and an address to the semiconductor memory device 200. [ The semiconductor memory device 200 may read the hard decision lead data from the semiconductor memory device 200 at the hard decision lead voltages V HD in response to the read command and the address. The read hard decision lead data may be transferred to the memory controller 100.

단계 S513에서, 상기 제1 복호로서 상기 경 판정 복호가 수행될 수 있다. 상기 ECC부(130)는 상기 반도체 메모리 장치(200)로부터 상기 경 판정 리드 전압들(VHD)을 이용하여 리드된 경 판정 리드 데이터를 에러 정정 코드를 이용하여 경 판정 복호를 수행할 수 있다.In step S513, the hard decision decoding may be performed as the first decoding. The ECC unit 130 can perform hard decision decoding using the hard decision judgment data using the hard decision judgment lead data from the semiconductor memory device 200 using the hard decision lead voltages V HD .

단계 S515에서, 상기 경 판정 복호가 성공되었는지 판별된다. 즉, 상기 단계 S515에서는 상기 단계 S513에서 경 판정 복호된 경 판정 데이터의 에러가 정정됐는지 판별된다. 예를 들어, 상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 경 판정 복호된 경 판정 데이터 및 패리티 체크 행렬(Parity Check Matrix)을 이용하여, 상기 경 판정 복호된 경 판정 데이터의 에러가 정정되었는지 판별한다. 예를 들어, 상기 경 판정 복호된 경 판정 데이터와 패리티 체크 행렬의 연산 결과가 영행렬('0')일 때, 상기 경 판정 복호된 경 판정 데이터는 올바른 데이터인 것으로 판별될 수 있다. 반면, 상기 경 판정 복호된 경 판정 데이터와 상기 패리티 체크 행렬의 연산 결과가 영행렬('0')이 아닐 때, 상기 경 판정 복호된 경 판정 데이터는 올바른 데이터가 아닌 것으로 판별될 수 있다.In step S515, it is determined whether or not the hard decision decoding is successful. That is, in step S515, it is determined in step S513 whether the error of the hard-decision data decoded in hard decision is corrected. For example, the memory controller 100 determines whether an error of the hard-decision decoded data is corrected using the hard-decision data and the parity check matrix. For example, when the calculation result of the hard decision decoded data and the parity check matrix is a zero matrix (' 0 '), the hard decision data to be decoded can be determined to be correct data. On the other hand, when the hard decision decoded data and the operation result of the parity check matrix are not a zero matrix (' 0 '), the hard decision data to be decoded can be determined to be not correct data.

상기 단계 S515의 판단 결과, 상기 단계 S513의 경 판정 복호가 성공적인 것으로 판별된 경우, 단계 S520에서는 상기 단계 S511의 경 판정 리드 전압(VHD)에 의한 리드 동작이 성공적인 것으로 평가되며 에러 정정 복호는 종료될 수 있다. 상기 단계 S513의 경 판정 SISO 복호된 경 판정 데이터는 에러 정정된 데이터로서 상기 메모리 컨트롤러(100) 외부로 출력되거나 상기 메모리 컨트롤러(100)의 내부에서 사용될 수 있다.If it is determined in step S515 that the hard decision decoding in step S513 is successful, in step S520, the read operation based on the hard decision lead voltage (V HD ) in step S511 is evaluated as successful and the error correction decoding ends . The hard-decision data subjected to the hard-decision SISO decoding in the step S513 may be output to the outside of the memory controller 100 or used inside the memory controller 100 as error-corrected data.

상기 단계 S515의 판단 결과, 상기 단계 S513의 경 판정 복호가 실패인 것으로 판별된 경우, 상기 연 판정 복호 단계(S530)가 수행될 수 있다.If it is determined in step S515 that the hard decision decoding in step S513 is failed, the soft decision decoding step S530 may be performed.

앞서 설명된 바와 같이 상기 연 판정 리드 단계인 상기 단계 S531에서, 연 판정 리드 전압들(VSD)로 상기 반도체 메모리 장치(200)로부터 연 판정 리드 데이터가 리드될 수 있다. 예를 들어, 상기 경 판정 리드 전압들(VHD)을 이용하여 읽어진 메모리 셀들에서, 상기 연 판정 리드 전압들(VSD)을 이용하여 추가적인 리드가 수행될 수 있다. 상기 연 판정 리드 전압들(VSD)은 상기 경 판정 리드 전압들(VHD)과 다른 레벨들을 가질 수 있다.As described above, in step S531 which is the soft decision lead step, the soft decision lead data can be read from the semiconductor memory device 200 with the soft decision lead voltages V SD . For example, in the binary memory cells read by the hard decision of said read voltage (V HD), an additional lead using said soft decision read voltage (V SD) can be performed. The soft decision lead voltages V SD may have different levels from the hard decision lead voltages V HD .

단계 S533에서, 상기 제2 복호로서 상기 연 판정 복호가 수행될 수 있다. 상기 연 판정 복호는 상기 경 판정 리드 데이터와 상기 연 판정 리드 전압들(VSD)을 이용하여 리드된 데이터를 포함하는 연 판정 리드 데이터에 기초하여 수행될 수 있다. 상기 경 판정 리드 전압들(VHD)과 연 판정 리드 전압들(VSD)은 서로 다른 레벨들을 가질 수 있다.In step S533, the soft decision decoding may be performed as the second decoding. The soft decision decoding may be performed based on soft decision lead data and soft decision lead data including data read using the soft decision read voltages (V SD ). The hard decision lead voltages V HD and soft decision lead voltages V SD may have different levels.

예를 들어, 상기 반도체 메모리 장치(200)의 메모리 셀들(MC0 to MCn-1) 각각은 도 2에서 예시된 7개의 프로그램 상태(state)의 문턱 전압 산포(P1 to P7)와 하나의 소거 상태(state) 문턱 전압 산포(E) 중 어느 하나의 상태에 속할 수 있다.For example, each of the memory cells MC0 to MCn-1 of the semiconductor memory device 200 has a threshold voltage distribution (P1 to P7) of seven program states illustrated in FIG. 2 and one erase state state threshold voltage distribution (E).

상기 경 판정 리드 전압들(VHD)들 각각은 상기 복수의 상태들 중에서 인접한 두 개의 논리 상태들간의 전압 레벨을 가질 수 있다. 상기 연 판정 리드 전압들(VSD) 각각은 상기 복수의 상태들 중에서 인접한 두 개의 논리 상태들간 레벨을 갖되, 상기 경 판정 리드 전압들(VHD)과 다른 레벨을 가질 수 있다.Each of the hard decision lead voltages V HD may have a voltage level between two adjacent logic states of the plurality of states. Each of the soft decision read voltages V SD has a level between two adjacent logic states among the plurality of states, and may have a level different from the hard decision lead voltages V HD .

상기 메모리 셀들(MC0 to MCn-1)에서 경 판정 리드 전압(VHD)으로 리드된 경 판정 리드 데이터 값과 연 판정 리드 전압(VSD)으로 리드된 연 판정 리드 데이터 값은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 메모리 셀들 중 정상적인 논리 상태의 전압 분포보다 낮거나 높은 문턱 전압을 갖는 테일(tail) 셀들이 존재할 수 있다. 테일 셀들에서 경 판정 리드 전압(VHD)으로 리드된 데이터 값과 연 판정 리드 전압(VSD)으로 리드된 데이터 값은 서로 다를 수 있다. 상기 경 판정 리드 전압(VHD)에 따른 리드에 더하여, 상기 연 판정 리드 전압들(VSD)에 따른 추가적인 리드가 수행되면, 상기 메모리 셀들(MC0 to MCn-1)의 문턱 전압들에 대한 추가적인 정보, 즉 상기 경 판정 리드 동작에 의하여 리드된 데이터에 신뢰도를 부가할 수 있는 정보인 LLR(예를 들어, 테일 셀들에 대한 정보)이 획득될 수 있다.The hard decision lead data value read to the hard decision lead voltage V HD in the memory cells MC0 to MCn-1 may be different from the soft decision lead data value read out to the soft decision read voltage V SD . For example, there may be tail cells with threshold voltages that are lower or higher than the voltage distribution of the normal logic state among the memory cells. The data value read to the hard decision lead voltage V HD and the data value read to the soft decision read voltage V SD in the tail cells may be different from each other. In addition to the lead according to the hard decision read voltage (V HD), if the soft decision further read in accordance with read voltage (V SD) is performed, additional to the threshold voltage of the memory cells (MC0 to MCn-1) LLR (e.g., information on tail cells), which is information capable of adding reliability to the data read by the hard decision lead operation, can be obtained.

상기 추가적인 정보가 획득되면, 상기 메모리 셀들(MC0 to MCn-1)이 저장하는 데이터가 제1 상태(예를 들어, '1') 또는 제2 상태(예를 들어, '0')일 확률 또는 우도(likelihood ratio)의 정확성이 증가할 수 있다. 즉, 복호의 신뢰성이 증가할 수 있다. 상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 경 판정 리드 전압(VHD) 및 상기 연 판정 리드 전압(VSD)으로 리드된 연 판정 리드 데이터를 이용하여 상기 연 판정 복호를 수행할 수 있다. 상기 경 판정 리드 전압(VHD)과 연 판정 리드 전압(VSD)간 관계는 도 6a 및 도 6b를 참조하여 후술된다.If the additional information is obtained, the probability that the data stored by the memory cells MC0 to MCn-1 is a first state (e.g., '1') or a second state (e.g., '0' The accuracy of the likelihood ratio can be increased. That is, the reliability of decoding can be increased. The memory controller 100 can perform the soft decision decoding using the hard decision lead voltage V HD and the soft decision lead data read to the soft decision lead voltage V SD . The relationship between the hard decision lead voltage V HD and the soft decision lead voltage V SD will be described later with reference to FIGS. 6A and 6B.

단계 S535에서, 상기 연 판정 복호가 성공되었는지 판별된다. 즉, 상기 단계 S535에서는 상기 단계 S533에서 연 판정 복호된 연 판정 데이터의 에러가 정정됐는지 판별된다. 예를 들어, 상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 연 판정 복호된 연 판정 데이터 및 패리티 체크 행렬(Parity Check Matrix)을 이용하여, 상기 연 판정 복호된 연 판정 데이터의 에러가 정정되었는지 판별한다. 예를 들어, 상기 연 판정 SISO 복호된 연 판정 데이터와 패리티 체크 행렬의 연산 결과가 영행렬('0')일 때, 상기 연 판정 복호된 연 판정 데이터는 올바른 데이터인 것으로 판별될 수 있다. 반면, 상기 연 판정 복호된 연 판정 데이터와 상기 패리티 체크 행렬의 연산 결과가 영행렬('0')이 아닐 때, 상기 연 판정 복호된 연 판정 데이터는 올바른 데이터가 아닌 것으로 판별될 수 있다.In step S535, it is determined whether or not the soft decision decoding is successful. That is, in step S535, it is determined in step S533 whether the error of the soft decision decoded soft decision data is corrected. For example, the memory controller 100 determines whether or not the error of the soft decision decoded soft decision data is corrected using the soft decision decoded soft decision data and the parity check matrix (Parity Check Matrix). For example, when the calculation result of the soft decision SISO decoded soft decision data and the parity check matrix is a zero matrix (' 0 '), the soft decision decoded soft decision data can be determined to be correct data. On the other hand, when the soft decision decoded soft decision data and the operation result of the parity check matrix are not a zero matrix (' 0 '), the soft decision decoded data can be determined as not correct data.

상기 연 판정 복호된 연 판정 데이터와 패리티 체크 행렬의 연산, 그리고 상기 경 판정 복호된 경 판정 데이터와 패리티 체크 행렬의 연산은 동일하게 수행될 수 있다.Calculation of the soft decision decoded soft decision data and the parity check matrix and calculation of the hard decision decoded data and the parity check matrix can be performed in the same manner.

상기 단계 S535의 판단 결과, 상기 단계 S533의 연 판정 복호가 성공적인 것으로 판별된 경우, 상기 단계 S520에서는 상기 단계 S531의 연 판정 리드 전압(VSD)에 의한 리드 동작이 성공적인 것으로 평가되며 에러 정정 복호는 종료될 수 있다. 상기 단계 S533의 연 판정 복호된 연 판정 데이터는 에러 정정된 데이터로서 상기 메모리 컨트롤러(100) 외부로 출력되거나 상기 메모리 컨트롤러(100)의 내부에서 사용될 수 있다.If it is determined in step S535 that the soft decision decoding in step S533 is successful, in step S520, the read operation based on the soft decision read voltage (V SD ) in step S531 is evaluated as being successful and the error correction decoding Can be terminated. The soft decision decoded soft decision data in step S533 can be output to the outside of the memory controller 100 as error corrected data or can be used inside the memory controller 100. [

상기 단계 S535의 판단 결과, 상기 단계 S533의 연 판정 복호가 실패인 것으로 판별된 경우, 단계 S540에서는 상기 단계 S531의 연 판정 리드 전압(VSD)에 의한 리드 동작이 실패인 것으로 평가되며 에러 정정 복호는 종료될 수 있다.If it is determined in step S535 that the soft decision decoding in step S533 is unsuccessful, in step S540, the read operation based on the soft decision read voltage (V SD ) in step S531 is evaluated as failure and the error correction decoding Can be terminated.

도 6a는 도 5에 도시된 연 판정 리드 동작으로서, 2비트 연 판정 리드 동작을 나타내는 개념도이고, 도 6b는 도 5에 도시된 연 판정 리드 동작으로서, 3비트 연 판정 리드 동작을 나타내는 개념도이다.FIG. 6A is a conceptual diagram showing a 2-bit soft decision read operation shown in FIG. 5, and FIG. 6B is a conceptual diagram showing a 3-bit soft decision read operation as a soft decision read operation shown in FIG.

도 6a를 참조하면, 도 5를 참조하여 설명된 상기 경 판정 복호 단계(S510)에서, 상기 경 판정 리드 전압(VHD)이 반도체 메모리 장치(200)의 메모리 셀로 인가될 때, 상기 메모리 셀의 온-오프 상태에 따라 상기 경 판정 데이터(2-1)는 1 및 0 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다.Referring to FIG. 6A, when the hard decision lead voltage V HD is applied to the memory cell of the semiconductor memory device 200 in the hard decision decoding step S510 described with reference to FIG. 5, The hard decision data (2-1) may have a value of either 1 or 0 depending on the on-off state.

상기 연 판정 복호 단계(S530)에서, 연 판정 리드 동작은 상기 경 판정 리드 전압(VHD)을 기준으로 일정한 전압 차를 갖는 복수의 연 판정 리드 전압들(VSD1 , VSD2)을 메모리 셀에 인가하여 경 판정 리드 데이터에 신뢰도를 부가하는 정보, 즉 LLR을 형성할 수 있다.In the soft decision decode step S530, the soft decision lead operation is performed by supplying a plurality of soft decision lead voltages V SD1 , V SD2 having a constant voltage difference with respect to the hard decision lead voltage V HD to the memory cell Information that adds reliability to the hard decision lead data, that is, LLR can be formed.

도 6a에 도시된 바와 같이, 2-비트 연 판정 리드 동작의 경우, 상기 복수의 연 판정 리드 전압들(VSD1 , VSD2) 중 제1 연 판정 리드 전압(VSD1)이 메모리 셀에 인가되면, 상기 메모리 셀의 온 또는 오프에 따라 제1 연 판정 리드 데이터 값 (2-2)은 "1000"이 될 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 연 판정 리드 전압들(VSD1 , VSD2) 중 제2 연 판정 리드 전압(VSD2)에 따라 제2 연 판정 리드 데이터 값(2-3)은 "1110"이 될 수 있다.As shown in FIG. 6A, in the case of the 2-bit soft decision read operation, when the first soft decision read voltage V SD1 of the plurality of soft decision read voltages V SD1 and V SD2 is applied to the memory cell , And the first soft decision read data value (2-2) may be " 1000 " in accordance with the on or off state of the memory cell. Similarly, the second soft decision lead data value 2-3 may be " 1110 " in accordance with the second soft decision lead voltage V SD2 of the plurality of soft decision lead voltages V SD1 and V SD2 have.

예를 들어, 상기 ECC부(130)는 상기 제1, 2 연 판정 리드 데이터 값(2-2, 2-3)에 대하여 XNOR(exclusive NOR) 연산을 수행하여, 연 판정 데이터(2-4), 즉 LLR을 생성할 수 있다. 상기 LLR(2-4)은 상기 경 판정 데이터(2-1)에 신뢰도를 부가할 수 있다.For example, the ECC unit 130 performs an exclusive NOR (XNOR) operation on the first and second soft decision lead data values 2-2 and 2-3 to generate soft decision data 2-4, , I.e., an LLR. The LLR (2-4) can add reliability to the hard decision data (2-1).

예를 들어, 연 판정 데이터(2-4) "1"은 상기 경 판정 데이터(2-1)의 제1 상태(예를 들어, '1') 또는 제2 상태(예를 들어, '0')일 확률이 강하다(strong)는 것을 나타내며, "0"은 상기 경 판정 데이터(2-1)의 제1 상태(예를 들어, '1') 또는 제2 상태(예를 들어, '0')일 확률이 약하다(weak)는 것을 나타낼 수 있다.For example, the soft decision data 2-4 " 1 " may indicate the first state (e.g., '1') or the second state (e.g., 1 ") of the hard decision data 2-1 or a second state (for example, " 0 ") of the hard decision data 2-1, ) Is likely to be weak.

도 6b를 참조하면, 도 5를 참조하여 설명된 상기 경 판정 복호 단계(S510)에서, 상기 경 판정 리드 전압(VHD)이 반도체 메모리 장치(200)의 메모리 셀로 인가될 때, 상기 메모리 셀의 온-오프 상태에 따라 상기 경 판정 데이터(3-1)는 1 및 0 중 어느 하나의 값을 가질 수 있다.Referring to FIG. 6B, when the hard decision lead voltage V HD is applied to the memory cell of the semiconductor memory device 200 in the hard decision decoding step S510 described with reference to FIG. 5, The hard decision data (3-1) may have a value of either 1 or 0 depending on the on-off state.

상기 연 판정 복호 단계(S530)에서, 연 판정 리드 동작은 상기 경 판정 리드 전압(VHD)을 기준으로 일정한 전압 차를 갖는 복수의 연 판정 리드 전압들(VSD1 to VSD6)을 메모리 셀에 인가하여 경 판정 리드 데이터에 신뢰도를 부가하는 정보, 즉 LLR을 형성할 수 있다.In the soft decision decode step S530, the soft decision lead operation is performed by applying a plurality of soft decision lead voltages V SD1 to V SD6 having a constant voltage difference with respect to the hard decision lead voltage V HD to the memory cell Information that adds reliability to the hard decision lead data, that is, LLR can be formed.

도 6b에 도시된 바와 같이, 3-비트 연 판정 리드 동작의 경우, 상기 복수의 연 판정 리드 전압들(VSD1 to VSD6) 중 제1, 2 연 판정 리드 전압(VSD1 , VSD2)이 메모리 셀에 인가되면, 상기 도 6a를 참조하여 설명된 바와 같이 제1, 2 연 판정 리드 데이터 값이 생성되며, 이러한 제1, 2 연 판정 리드 데이터 값에 대하여 XNOR(exclusive NOR) 연산이 수행됨으로써 제1 연 판정 데이터(3-2) "1001"이 생성될 수 있다.6B, in the case of the 3-bit soft decision read operation, the first and second soft decision read voltages V SD1 and V SD2 of the plurality of soft decision read voltages V SD1 to V SD6 are When the data is applied to the memory cell, first and second soft decision read data values are generated as described with reference to FIG. 6A, and an exclusive NOR (XNOR) operation is performed on the first and second soft decision read data values The first soft decision data (3-2) " 1001 " can be generated.

또한, 상기 제1, 2 연 판정 리드 전압(VSD1, VSD2)를 중심으로 일정한 전압 차를 가지는 제3 내지 6 연 판정 리드 전압(VSD3 to VSD6)이 메모리 셀에 인가되면, 상기 도 6a를 참조하여 설명된 바와 유사하게 제3 내지 6 연 판정 리드 데이터 값이 생성되며, 이러한 제3 내지 6 연 판정 리드 데이터 값에 대하여 XNOR(exclusive NOR) 연산이 수행됨으로써 제2 연 판정 데이터(3-3), 즉 LLR "10101"이 생성될 수 있다. 상기 LLR(3-3)은 상기 제1 연 판정 데이터(3-2)에 가중치를 부여할 수 있다.When the third to sixth soft decision read voltages V SD3 to V SD6 having a constant voltage difference centering on the first and second soft decision read voltages V SD1 and V SD2 are applied to the memory cell, The third to sixth soft decision lead data values are generated similarly to those described with reference to FIG. 6A, and an XNOR (exclusive NOR) operation is performed on the third to sixth soft decision lead data values to generate the second soft decision data 3 -3), that is, LLR " 10101 " The LLR 3-3 may assign a weight to the first soft decision data 3-2.

예를 들어, 제2 연 판정 데이터(3-3) "1"은 상기 제1 연 판정 데이터(3-2)의 제1 상태(예를 들어, '1')일 확률이 매우 강하다(very strong)는 것을 나타내며, "0"은 상기 제1 연 판정 데이터(3-2)의 제1 상태(예를 들어, '1')일 확률이 강하다(strong)는 것을 나타낼 수 있다.For example, the second soft decision data 3-3 "1" is very strong at the first state (for example, "1") of the first soft decision data 3-2 , And " 0 " may indicate that the probability of being the first state (e.g., '1') of the first soft decision data 3-2 is strong.

유사하게, 제 2 연 판정 데이터(3-3) "1"은 상기 제1 연 판정 데이터(3-2)의 제2 상태(예를 들어, '0')일 확률이 매우 약하다(very weak)는 것을 나타내며, "0"은 상기 제1 연 판정 데이터(3-2)의 제2 상태(예를 들어, '0')일 확률이 약하다(weak)는 것을 나타낼 수 있다. 즉, 도 6a에서 설명된 바와 유사하게, 상기 LLR(3-3)은 상기 경 판정 데이터(3-1)에 보다 많은 신뢰도를 부가할 수 있다.Likewise, the second soft decision data 3-3 " 1 " is very weak (i.e., weak) in the second state (e.g., '0') of the first soft decision data 3-2, , And "0" may indicate that the probability of being weak in the second state (eg, '0') of the first soft decision data 3-2 is weak. That is, similar to that described in FIG. 6A, the LLR 3-3 can add more reliability to the hard decision data 3-1.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디코더(133)의 구조 및 디코더(133)의 복호 동작을 나타낸 도면이다. 이하에서는, 구성부호는 도 4c에서 설명된 기입 코드워드(CWIN)를 의미할 수 있다. 구성부호는 BCH코드로 가정하여, 복호 동작을 설명한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 가정일 뿐 이에 제한되지 아니한다.7 and 8 are views showing the structure of the decoder 133 and the decoding operation of the decoder 133 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration code may mean the write code word (CW IN ) described in FIG. 4C. Assume that the constituent code is a BCH code and a decoding operation will be described. However, this is only an assumption for convenience of explanation, and is not limited thereto.

종래의 SISO 디코더의 동작 환경은 BI-AWGN(Binary Input Additive White Gaussian Noise) 채널 환경으로 가정한다. 하지만 BI-AWGN 채널 환경은 일반적인 플래시 메모리에서 적용되기 어렵다. 그 이유는, BI-AWGN 채널 입력은 이진입력(binary input)이고, 채널 출력은 양자화된 환경이 아니지만 플래시 메모리의 채널입력은 비-이진입력(non-binary input)이며, 채널 출력은 양자화된 환경이기 때문이다. 또한 종래의 SISO 디코더는 출력 연산에 곱셈 등 복잡한 연산을 필요로 한다. 예를 들어, 체이스 디코딩(chase decoding)은 유클리드 거리를 활용하기 때문에, 결과적으로 출력 연산과정이 복잡하다. 이로 인해 전체 디코딩의 처리시간이 지연될 수 있다. 반면, 본 발명은 플래시 메모리의 일반적인 환경에서도 활용할 수 있고, 연산과정이 단순한 디코더를 제공할 수 있다.It is assumed that the operating environment of the conventional SISO decoder is a BI-AWGN (Binary Input Additive White Gaussian Noise) channel environment. However, BI-AWGN channel environment is difficult to apply in general flash memory. The reason is that the BI-AWGN channel input is a binary input, the channel output is not a quantized environment, but the channel input of the flash memory is a non-binary input and the channel output is a quantized environment . In addition, the conventional SISO decoder requires complicated operations such as multiplication in the output operation. For example, chase decoding utilizes Euclidean distances, resulting in a complex output computation process. As a result, the processing time of the entire decoding may be delayed. On the other hand, the present invention can provide a simple decoder that can be utilized in a general environment of a flash memory and has a simple operation process.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디코더(133) 중 소프트 디코더(403)의 구조를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating the structure of a soft decoder 403 in a decoder 133 according to an embodiment of the present invention.

소프트 디코더(403)는 매핑부(710), 생성부(720), 제 1 검출부(730), 제 2 검출부(740) 및 결정부(750)를 포함할 수 있다.The soft decoder 403 may include a mapping unit 710, a generating unit 720, a first detecting unit 730, a second detecting unit 740, and a determining unit 750.

디코더(133)는 채널을 통해 수신된 구성부호의 채널 출력

Figure pat00087
에 대하여, 도 8에 도시된 복호 방법에 따라 복호 동작을 수행한다. 상기 구성부호의 채널 출력
Figure pat00088
도 4C를 참조하여 설면된, 상기 셀 어레이(210)로부터 경 판정 리드 전압(VHD)에 따라 판독된 판독 코드워드(CWOUT)일 수 있다. 채널 출력
Figure pat00089
은 도 5 를 참조하여 설명된 디코더(133)의 연 판정 복호 단계(S530)에 의해 출력데이터
Figure pat00090
로 디코딩될 수 있다.The decoder 133 receives the channel output of the component code received via the channel
Figure pat00087
The decoding operation is performed according to the decoding method shown in Fig. The channel output
Figure pat00088
(CW OUT ) read from the cell array 210 according to the hard decision lead voltage V HD , which is described with reference to FIG. 4C. Channel output
Figure pat00089
By the soft decision decoding step (S530) of the decoder 133 described with reference to Fig. 5,
Figure pat00090
Lt; / RTI >

매핑부(710)는 채널을 통해 수신된 구성부호의 채널 출력

Figure pat00091
의 각 비트를 사전 설정된 제 1 값으로 매핑할 수 있다. 생성부(720)는 상기 매핑된 제 1 값을 신뢰도로 활용하여 후보 코드워드를 생성할 수 있다. 제 1 검출부(730) 및 제 2 검출부(740)는 상기 후보 코드워드로부터 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드를 검출할 수 있다. 결정부(750)는 상기 제 2 코드워드의 존재 여부에 기초하여 연 판정 데이터
Figure pat00092
의 크기 및 부호를 결정할 수 있다.The mapping unit 710 receives the channel output of the configuration code received via the channel
Figure pat00091
May be mapped to a predetermined first value. The generator 720 may generate the candidate codeword using the mapped first value as a reliability. The first detection unit 730 and the second detection unit 740 may detect the first code word and the second code word from the candidate code word. Based on the presence or absence of the second code word,
Figure pat00092
And the size and the sign of the image.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 디코더의 복호 동작을 나타내는 흐름도이다.8 is a flowchart showing a decoding operation of a decoder according to an embodiment of the present invention.

단계 S810에서, 매핑부(710)는 채널 출력

Figure pat00093
을 구성하는 각 비트
Figure pat00094
를 대응하는 LLR값 혹은 상기 LLR값의 상수배(constant)에 해당하는 제 1 값
Figure pat00095
으로 매핑(mapping)할 수 있다. 연 판정 디코더(403)는 LLR값 혹은 상기 LLR값의 상수배로 복호를 수행할 수 있다. 하지만 일반적인 채널 환경에서의 양자화된 채널 출력
Figure pat00096
은 LLR값과 선형 관계를 성립하지 않는다. 따라서 매핑부(710)는 LLR값과 선형 관계를 형성하기 위하여 단계 S810을 수행할 수 있다. 상기 LLR값 및 제 1 값
Figure pat00097
은 사전 설정될 수 있다.In step S810, the mapping unit 710 receives the channel output
Figure pat00093
Each bit
Figure pat00094
To a corresponding LLR value or a first value corresponding to a constant of the LLR value
Figure pat00095
As shown in FIG. The soft decision decoder 403 may perform decoding with an LLR value or a constant multiple of the LLR value. However, the quantized channel output
Figure pat00096
Does not establish a linear relationship with the LLR value. Accordingly, the mapping unit 710 may perform step S810 to form a linear relationship with the LLR value. The LLR value and the first value
Figure pat00097
Lt; / RTI >

단계 S820에서, 생성부(720)는 연 판정 데이터

Figure pat00098
를 출력하기 위하여 체이스 디코딩(Chase-decoding) 등의 복호 과정을 통하여 구성부호의 채널 출력
Figure pat00099
에 대응하는 후보 코드워드들(candidate codewords)을 생성할 수 있다.In step S820, the generation unit 720 generates soft decision data
Figure pat00098
A channel output of the configuration code is output through a decoding process such as chase decoding.
Figure pat00099
And may generate candidate codewords corresponding to the codewords.

생성부(720)는 상기 후보 코드워드들을 생성하기 위하여 상기 매핑된 제 1 값

Figure pat00100
의 크기를 신뢰도 값으로 사용하여 상기 채널 출력
Figure pat00101
에 대한 신뢰도 배열
Figure pat00102
과 부호배열
Figure pat00103
을 생성할 수 있다. 상기 신뢰도 배열
Figure pat00104
은 상기 제 1 값
Figure pat00105
의 크기를 배열한 비트열이다. 상기 부호배열
Figure pat00106
은 상기 제 1 값
Figure pat00107
의 부호를 배열한 비트열로서, 상기 신뢰도 배열
Figure pat00108
에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 신뢰도 배열
Figure pat00109
의 비트 값이 0보다 큰 경우, 상기 부호배열
Figure pat00110
의 비트 값은 1일 수 있다. 그렇지 않은 경우 상기 부호배열
Figure pat00111
의 대응하는 비트 값은 0일 수 있다.The generator 720 may generate the candidate codewords using the mapped first value < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00100
Is used as the reliability value,
Figure pat00101
Reliability array for
Figure pat00102
And a code array
Figure pat00103
Can be generated. The reliability array
Figure pat00104
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00105
Is a bit string in which the size of the bit stream is arranged. The code array
Figure pat00106
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00107
A bit string in which the reliability array
Figure pat00108
. For example,
Figure pat00109
When the bit value of the code array is larger than 0,
Figure pat00110
Lt; RTI ID = 0.0 > 1 < / RTI > Otherwise,
Figure pat00111
Lt; / RTI > may be zero.

생성부(720)는 상기 신뢰도 배열

Figure pat00112
에서 가장 작은 신뢰도 값(즉, 상기 매핑된 제 1값
Figure pat00113
중에서 가장 작은 값)을 갖는
Figure pat00114
개 비트의 위치, 즉 최소 신뢰도 위치를 찾을 수 있다.
Figure pat00115
의 크기는 제한되지 아니한다.The generation unit 720 generates the reliability array
Figure pat00112
(I.e., the mapped first value < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00113
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00114
It is possible to find the position of the bit, that is, the minimum reliability position.
Figure pat00115
Is not limited.

생성부(720)는 상기 신뢰도 배열

Figure pat00116
의 상기
Figure pat00117
개의 최소 신뢰도 위치에서 가능한 모든 이진 조합을 구성하여,
Figure pat00118
개의 검사 패턴을 갖는 검사 패턴 군
Figure pat00119
을 생성할 수 있다. 상기 이진 조합 과정에서 상기
Figure pat00120
개의 최소 신뢰도 위치 이외에 나머지 위치에는 모두 0의 값이 할당될 수 있다. 그 결과,
Figure pat00121
Figure pat00122
이다.The generation unit 720 generates the reliability array
Figure pat00116
Of
Figure pat00117
All possible binary combinations at the minimum reliability locations are constructed,
Figure pat00118
Test pattern group having a number of test patterns
Figure pat00119
Can be generated. In the binary combining process,
Figure pat00120
All of the remaining positions other than the minimum reliability positions of 0 can be assigned a value of zero. As a result,
Figure pat00121
The
Figure pat00122
to be.

생성부(720)는 상기 부호 배열

Figure pat00123
과 검사 패턴 군
Figure pat00124
을 구성하는 검사 패턴 각각을 합한 값에 대한 모듈로2 연산(즉, XOR연산)을 통하여
Figure pat00125
개의 검사 배열로 구성되는 검사 배열 군
Figure pat00126
을 생성할 수 있다. 도 8은 상기 검사 패턴 군
Figure pat00127
Figure pat00128
로 표시한다.The generation unit 720 generates the code array
Figure pat00123
And test pattern group
Figure pat00124
(I.e., XOR operation) on the sum of the inspection patterns constituting the inspection pattern
Figure pat00125
The test array group consisting of the test array
Figure pat00126
Can be generated. FIG. 8 is a graph
Figure pat00127
of
Figure pat00128
.

생성부(720)는 상기 검사 배열 군

Figure pat00129
을 구성하는 검사 배열
Figure pat00130
각각에 대해 구성부호의 검사 행렬
Figure pat00131
과 내적하여 신드롬 배열
Figure pat00132
를 생성할 수 있다. 상기 신드롬 배열
Figure pat00133
이 0 이 아니면 당해 검사 배열
Figure pat00134
은 에러를 포함할 가능성이 있다. 이 경우, 당해 검사 배열
Figure pat00135
은 비트 에러(bit-error)를 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 상기 검사 배열 군
Figure pat00136
을 구성하는 검사 배열
Figure pat00137
중에서 상기 비트 에러를 포함하는 것으로 간주되고 당해 에러비트가 정정된 검사 배열
Figure pat00138
들이 상기 후보 코드워드들일 수 있다.The generation unit 720 generates the test array group
Figure pat00129
The test arrangement
Figure pat00130
The check matrix of the constituent code for each
Figure pat00131
And inward syndrome arrangement
Figure pat00132
Lt; / RTI > The syndrome sequence
Figure pat00133
If this is not 0,
Figure pat00134
May contain errors. In this case,
Figure pat00135
May be considered to include a bit-error. The test array group
Figure pat00136
The test arrangement
Figure pat00137
Lt; RTI ID = 0.0 > error bit < / RTI >
Figure pat00138
May be the candidate codewords.

단계 S830에서, 상기 단계 S820에서 상기 생성부(720)에 의해 생성된 상기 후보 코드워드들로부터 제 1 검출부(730)는 상기 제 1 코드워드를 검출하며, 제 2 검출부(740)는 상기 후보 코드워드들로부터 상기 제 2 코드워드를 검출할 수 있다.In step S830, the first detection unit 730 detects the first code word from the candidate code words generated by the generation unit 720 in step S820, and the second detection unit 740 detects the first code word, The second codeword can be detected from the words.

제 1 검출부(730)는 상기 후보 코드워드들 중에서 상기 채널 출력

Figure pat00139
으로부터 최소 거리를 갖는 후보 코드워드를 상기 제 1 코드워드
Figure pat00140
로서 검출할 수 있다. 상기 채널 출력
Figure pat00141
으로부터 후보 코드워드들 각각과의 거리는 상기 단계 S820에서 상기 후보 코드워드들의 에러 정정된 비트들 각각에 대응되는 신뢰도 값들(즉, 상기 매핑된 제 1 값
Figure pat00142
들)의 합으로 계산될 수 있다. 제 1 검출부(730)는 아래의 수학식 1을 통하여 채널 출력
Figure pat00143
으로부터 최소 거리를 갖는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00144
를 검출할 수 있다.The first detection unit 730 detects the channel output < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00139
To a first codeword < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00140
Can be detected. The channel output
Figure pat00141
The distance from each of the candidate codewords to each of the error correction bits in the candidate codewords in step S820 (i. E., The mapped first value < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00142
). ≪ / RTI > The first detector 730 detects the channel output < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00143
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00144
Can be detected.

(수학식 1)(1)

Figure pat00145
Figure pat00145

수학식 1 에서,

Figure pat00146
는 상기 단계 S820에서 상기 후보 코드워드들의 에러 정정된 비트들의 인덱스 집합을 의미한다.In Equation (1)
Figure pat00146
Denotes an index set of error-corrected bits of the candidate codewords in step S820.

단계 S840에서, 제 2 검출부(740)는 상기 단계 S820에 의해 생성된 후보 코드워드들 중에서 제

Figure pat00147
번째 비트 값이 상기 제 1 코드워드
Figure pat00148
의 제
Figure pat00149
번째 비트 값의 반전된 값이며, 상기 채널 출력
Figure pat00150
으로부터 거리가 최소인 제 2 코드워드
Figure pat00151
를 검출할 수 있다. 제 2 검출부(740)는 아래의 수학식 2를 통하여 상기 제 2 코드워드
Figure pat00152
를 검출할 수 있다.In step S840, the second detection unit 740 determines whether or not the candidate code words generated in step S820
Figure pat00147
Th < / RTI > bit value is <
Figure pat00148
Of
Figure pat00149
Th bit value, and the channel output
Figure pat00150
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00151
Can be detected. The second detector 740 detects the second code word < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00152
Can be detected.

(수학식 2)(2)

Figure pat00153
Figure pat00153

수학식 2 에서,

Figure pat00154
는 상기 단계 S820에서 상기 후보 코드워드들 중 제
Figure pat00155
번째 비트 값이 제 1 코드워드
Figure pat00156
의 제
Figure pat00157
번째 비트 값의 반전된 값을 갖는 후보 코드워드의 에러 정정된 비트들의 인덱스 집합을 의미한다.In Equation (2)
Figure pat00154
Lt; RTI ID = 0.0 > S820 < / RTI >
Figure pat00155
Th bit value is the first code word
Figure pat00156
Of
Figure pat00157
Lt; th > bit value of the candidate codeword.

단계 S850에서, 결정부(750)는 제 2 검출부(740)에서 검출된 제 2 코드워드

Figure pat00158
의 존재 여부에 기초하여 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00159
를 생성할 수 있다. In step S850, the determination unit 750 determines whether or not the second code word
Figure pat00158
The soft decision output data < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00159
Lt; / RTI >

상기 단계 S850의 판단 결과, 제 2 코드워드

Figure pat00160
가 존재한다면(상기 단계 S850에서 “no”), 단계 S851에서, 결정부(750)는 상기 제 2 코드워드
Figure pat00161
와 채널 출력
Figure pat00162
간의 거리(
Figure pat00163
)로부터 상기 제 1 코드워드
Figure pat00164
와 채널 출력
Figure pat00165
간의 거리(
Figure pat00166
)를 감한 값을 크기로 하는 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00167
를 생성할 수 있다. 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00168
의 제
Figure pat00169
번째 비트 값
Figure pat00170
의 크기는 아래의 수학식 3으로 계산될 수 있다.If it is determined in step S850 that the second codeword
Figure pat00160
("No" in step S850), in step S851, the determination unit 750 determines whether the second codeword
Figure pat00161
And channel output
Figure pat00162
Distance between
Figure pat00163
) To the first codeword
Figure pat00164
And channel output
Figure pat00165
Distance between
Figure pat00166
) Obtained by subtracting the soft decision output data
Figure pat00167
Lt; / RTI > The soft decision output data
Figure pat00168
Of
Figure pat00169
Th bit value
Figure pat00170
Can be calculated by the following equation (3).

(수학식 3)(3)

Figure pat00171
Figure pat00171

여기서, 결정부(750)는 상기 제 1 코드워드

Figure pat00172
의 제
Figure pat00173
번째 비트 값
Figure pat00174
에 기초하여 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00175
의 제
Figure pat00176
번째 비트 값
Figure pat00177
의 부호(sign)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 코드워드
Figure pat00178
의 제
Figure pat00179
번째 비트 값
Figure pat00180
이 0인 경우에는 '+', 상기 제 1 코드워드
Figure pat00181
의 제
Figure pat00182
번째 비트 값
Figure pat00183
이 1인 경우에는 '-'로 정의하는 경우, 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00184
의 제
Figure pat00185
번째 비트
Figure pat00186
는 수학식 4로 결정될 수 있다.Here, the determination unit 750 determines whether or not the first code word
Figure pat00172
Of
Figure pat00173
Th bit value
Figure pat00174
Based on the soft decision output data
Figure pat00175
Of
Figure pat00176
Th bit value
Figure pat00177
Can be determined. For example, the first codeword
Figure pat00178
Of
Figure pat00179
Th bit value
Figure pat00180
&Quot; + " when the first codeword is 0,
Figure pat00181
Of
Figure pat00182
Th bit value
Figure pat00183
Is " 1 ", the soft decision output data
Figure pat00184
Of
Figure pat00185
Th bit
Figure pat00186
Can be determined by Equation (4).

(수학식 4)(4)

Figure pat00187
Figure pat00187

상기 단계 S850의 판단 결과, 제 2 코드워드

Figure pat00188
가 존재하지 않는다면(상기 단계 S850에서 “yes”), 단계 S852에서, 결정부(750)는 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00189
의 제
Figure pat00190
번째 비트 값
Figure pat00191
의 크기를 사전 설정된 제 2 값
Figure pat00192
으로 결정하며, 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00193
의 제
Figure pat00194
번째 비트 값
Figure pat00195
의 부호(sign)를 상기 제 1 코드워드
Figure pat00196
의 제
Figure pat00197
번째 비트 값
Figure pat00198
에 기초하여 결정함으로써 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00199
생성할 수 있다. 이 경우 상기 연 판정 출력데이터
Figure pat00200
의 제
Figure pat00201
번째 비트
Figure pat00202
는 아래 수학식 5로 결정될 수 있다.If it is determined in step S850 that the second codeword
Figure pat00188
(&Quot; yes " in step S850), the determination unit 750 determines in step S852 that the soft decision output data
Figure pat00189
Of
Figure pat00190
Th bit value
Figure pat00191
To a predetermined second value
Figure pat00192
, And the soft decision output data
Figure pat00193
Of
Figure pat00194
Th bit value
Figure pat00195
Sign of the first code word < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00196
Of
Figure pat00197
Th bit value
Figure pat00198
Determination output data < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00199
Can be generated. In this case, the soft decision output data
Figure pat00200
Of
Figure pat00201
Th bit
Figure pat00202
Can be determined by Equation (5) below.

(수학식 5)(5)

Figure pat00203
Figure pat00203

상기 디코더(133)는 반복 복호에 사용될 수 있다. 예를 들어, 연접 BCH 코드(Concatenated BCH code)에 대한 복호 동작을 수행할 경우, 상기 단계 S810 내지 S852의 복호 과정이 1반복일 때, 홀수 반복은 행부호에 대한 디코딩일 수 있고, 짝수 반복은 열부호에 대한 디코딩일 수 있다. 다만, 단계 S810는 채널 출력

Figure pat00204
에 대하여 연 판정 입력으로 변환하기 위해 매핑을 하는 단계이며, 따라서 이미 연 판정 입력으로 변환을 마친 이상 단계 S810을 반복할 필요가 없기 때문에, 단계 S810은 최초 1반복에서만 수행될 수 있다. 상기 디코더(133)가 반복 복호에 사용될 경우, 상기 사전 설정된 제 2 값
Figure pat00205
은 반복(iteration)에 따라 변형될 수 있으며, 연 판정 출력데이터
Figure pat00206
도 반복(iteration)에 따라 스케일링(scaling)될 수 있다.The decoder 133 can be used for iterative decoding. For example, when performing a decoding operation on a concatenated BCH code (BCH code), when the decoding process of steps S810 to S852 is one iteration, the odd repetition may be decoding for the row code, And may be decoding for a column code. However, in step S810,
Figure pat00204
So that step S810 can be performed only in the first one iteration, since it is not necessary to repeat the above-described abnormal step S810 that has already been converted to the soft decision input. When the decoder 133 is used for iterative decoding, the predetermined second value
Figure pat00205
May be modified according to iteration, and the soft decision output data
Figure pat00206
May also be scaled according to iteration.

종래의 체이스 디코딩(chase-decoding)에 의한 연 판정 데이터의 디코딩은 연산이 매우 복잡하였다. 하지만 상기와 같이, 간단한 연산인 덧셈 및 뺄셈 연산 그리고 최소한의 곱셈 연산만으로 연 판정 데이터를 출력하여 디코더의 복잡도를 낮추었다. 따라서, 디코더의 동작 속도를 향상시킬 수 있다.The decoding of soft decision data by conventional chase-decoding is very complicated to perform. However, as described above, the complexity of the decoder is reduced by outputting the soft decision data by only simple addition, subtraction, and minimal multiplication operations. Therefore, the operating speed of the decoder can be improved.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치로서, 본 발명의 일실시예에 따른 메모리 컨트롤러(15000) 및 반도체 메모리 장치(16000)를 포함하는 전자 장치(10000)의 블록도이다.Figure 9 is an electronic device including a semiconductor memory system according to one embodiment of the present invention, including a memory controller 15000 and a semiconductor memory device 16000, according to one embodiment of the present invention. Block diagram.

도 9를 참조하면, 이동 전화기(cellular phone), 스마트 폰(smart phone), 또는 태블릿(tablet) PC와 같은 전자 장치(10000)는 예를 들어 플래시 메모리 장치로 구현될 수 있는 반도체 메모리 장치(16000)와, 반도체 메모리 장치(16000)의 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(15000)를 포함할 수 있다.9, an electronic device 10000, such as a cellular phone, a smart phone, or a tablet PC, may be coupled to a semiconductor memory device 16000, such as a flash memory device, And a memory controller 15000 capable of controlling the operation of the semiconductor memory device 16000. [

반도체 메모리 장치(16000)는 도 3 내지 도 4b를 참조하여 설명된 반도체 메모리 장치(200)에 대응된다. 반도체 메모리 장치(16000)는 랜덤 데이터를 저장할 수 있다.The semiconductor memory device 16000 corresponds to the semiconductor memory device 200 described with reference to Figs. 3 to 4B. The semiconductor memory device 16000 may store random data.

메모리 컨트롤러(15000)는 도 3를 참조하여 설명된 메모리 컨트롤러(100)에 대응된다. 메모리 컨트롤러(15000)는 전자 장치의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(11000)에 의하여 제어될 수 있다.The memory controller 15000 corresponds to the memory controller 100 described with reference to Fig. Memory controller 15000 may be controlled by processor 11000 that controls the overall operation of the electronic device.

반도체 메모리 장치(16000)에 저장된 데이터는 프로세서(11000)의 제어에 따라 동작하는 메모리 컨트롤러(15000)의 제어에 따라 디스플레이(13000)를 통하여 디스플레이될 수 있다.The data stored in the semiconductor memory device 16000 can be displayed through the display 13000 under the control of the memory controller 15000 operating under the control of the processor 11000. [

무선 송수신기(12000)는 안테나(ANT)를 통하여 무선 신호를 주거나 받을 수 있다. 예들 들어, 무선 송수신기(12000)는 안테나(ANT)를 통하여 수신된 무선 신호를 프로세서(11000)가 처리할 수 있는 신호로 변환할 수 있다. 따라서 프로세서(11000)는 무선 송수신기(12000)로부터 출력된 신호를 처리하고, 처리된 신호를 메모리 컨트롤러(15000)를 통하여 반도체 메모리 장치(16000)에 저장하거나 또는 디스플레이(13000)를 통하여 디스플레이할 수 있다.The wireless transceiver 12000 may provide or receive a wireless signal via the antenna ANT. For example, the wireless transceiver 12000 may convert the wireless signal received via the antenna ANT into a signal that the processor 11000 can process. The processor 11000 may therefore process the signal output from the wireless transceiver 12000 and store the processed signal in the semiconductor memory device 16000 via the memory controller 15000 or through the display 13000 .

무선 송수신기(12000)는 프로세서(11000)로부터 출력된 신호를 무선 신호로 변환하고, 변환된 무선 신호를 안테나(ANT)를 통하여 외부로 출력할 수 있다.The wireless transceiver 12000 may convert the signal output from the processor 11000 into a wireless signal and output the converted wireless signal to the outside through the antenna ANT.

입력 장치(14000)는 프로세서(11000)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호 또는 프로세서(11000)에 의하여 처리될 데이터를 입력할 수 있는 장치로서, 터치 패드 (touch pad)와 컴퓨터 마우스(computer mouse)와 같은 포인팅 장치(pointing device), 키패드(keypad), 또는 키보드로 구현될 수 있다.The input device 14000 is a device that can input control signals for controlling the operation of the processor 11000 or data to be processed by the processor 11000 and includes a touch pad and a computer mouse May be implemented with the same pointing device, keypad, or keyboard.

프로세서(11000)는 반도체 메모리 장치(16000)로부터 출력된 데이터, 무선 송수신기(12000)로부터 출력된 무선 신호, 또는 입력 장치(14000)로부터 출력된 데이터가 디스플레이(13000)를 통하여 디스플레이될 수 있도록 디스플레이(13000)를 제어할 수 있다.The processor 11000 may be configured to display data output from the semiconductor memory device 16000, a wireless signal output from the wireless transceiver 12000, or data output from the input device 14000, 13000).

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치로서, 본 발명의 일실시예에 따른 메모리 컨트롤러(24000) 및 반도체 메모리 장치(25000)를 포함하는 전자 장치(20000)의 블록도이다.10 is an electronic device including a semiconductor memory system according to another embodiment of the present invention. The electronic device 20000 includes a memory controller 24000 and a semiconductor memory device 25000 according to an embodiment of the present invention. Block diagram.

메모리 컨트롤러(24000) 및 반도체 메모리 장치(25000)는 도 3를 참조하여 설명된 메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)에 대응될 수 있다.The memory controller 24000 and the semiconductor memory device 25000 may correspond to the memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 described with reference to Fig.

도 10을 참조하면, PC(personal computer), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 넷-북(net-book), e-리더(e-reader), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 또는 MP4 플레이어와 같은 데이터 처리 장치로 구현될 수 있는 전자 장치(20000)는 플래시 메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치(25000)와, 반도체 메모리 장치(25000)의 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(24000)를 포함할 수 있다.10, a personal computer (PC), a tablet computer, a netbook, an e-reader, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP) , An MP3 player, or an MP4 player, includes a semiconductor memory device 25000 such as a flash memory device, a memory capable of controlling the operation of the semiconductor memory device 25000, And may include a controller 24000.

전자 장치(20000)는 전자 장치(20000)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로세서(21000)를 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤러(24000)는 프로세서(21000)에 의하여 제어될 수 있다.The electronic device 20000 may include a processor 21000 for controlling the overall operation of the electronic device 20000. The memory controller 24000 can be controlled by the processor 21000.

프로세서(21000)는 입력 장치(22000)에 의하여 발생한 입력 신호에 따라 반도체 메모리 장치에 저장된 데이터를 디스플레이를 통하여 디스플레이할 수 있다. 예들 들어, 입력 장치(22000)는 터치 패드 또는 컴퓨터 마우스와 같은 포인팅 장치, 키패드, 또는 키보드로 구현될 수 있다.The processor 21000 can display data stored in the semiconductor memory device through a display according to an input signal generated by the input device 22000. For example, the input device 22000 may be implemented as a pointing device such as a touch pad or a computer mouse, a keypad, or a keyboard.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치로서, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 메모리 컨트롤러(32000) 및 반도체 메모리 장치(34000)를 포함하는 전자 장치(30000)의 블록도이다.11 is an electronic device including a semiconductor memory system according to still another embodiment of the present invention. The electronic device includes a memory controller 32000 and a semiconductor memory device 34000 according to another embodiment of the present invention 30000).

메모리 컨트롤러(32000) 및 반도체 메모리 장치(34000)는 도 3를 참조하여 설명된 메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)에 대응될 수 있다.The memory controller 32000 and the semiconductor memory device 34000 may correspond to the memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 described with reference to Fig.

도 11을 참조하면, 전자 장치(30000)는 카드 인터페이스(31000), 메모리 컨트롤러(32000), 및 반도체 메모리 장치(34000), 예들 들어 플래시 메모리 장치를 포함할 수 있다.11, an electronic device 30000 may include a card interface 31000, a memory controller 32000, and a semiconductor memory device 34000, such as a flash memory device.

전자 장치(30000)는 카드 인터페이스(31000)를 통하여 호스트(HOST)와 데이터를 주거나 받을 수 있다. 일실시예에 따라, 카드 인터페이스(31000)는 SD(secure digital) 카드 인터페이스 또는 MMC(multi-media card) 인터페이스일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 카드 인터페이스(31000)는 전자 장치(30000)와 통신할 수 있는 호스트(HOST)의 통신 프로토콜에 따라 호스트(HOST)와 메모리 컨트롤러(32000) 사이에서 데이터 교환을 인터페이스할 수 있다.The electronic device 30000 can issue or receive data with the host (HOST) through the card interface 31000. According to one embodiment, card interface 31000 may be, but is not limited to, a secure digital (SD) card interface or a multi-media card (MMC) interface. Card interface 31000 may interface data exchange between host (HOST) and memory controller 32000 in accordance with the communication protocol of the host (HOST) capable of communicating with electronic device 30000.

메모리 컨트롤러(32000)는 전자 장치(30000)의 전반적인 동작을 제어하며, 카드 인터페이스(31000)와 반도체 메모리 장치(34000) 사이에서 데이터의 교환을 제어할 수 있다. 또한, 메모리 컨트롤러(32000)의 버퍼 메모리(325)는 카드 인터페이스(31000)와 반도체 메모리 장치(34000) 사이에서 주고받는 데이터를 버퍼링할 수 있다.The memory controller 32000 controls the overall operation of the electronic device 30000 and can control the exchange of data between the card interface 31000 and the semiconductor memory device 34000. In addition, the buffer memory 325 of the memory controller 32000 can buffer data exchanged between the card interface 31000 and the semiconductor memory device 34000.

메모리 컨트롤러(32000)는 데이터 버스(DATA) 및 어드레스 버스(ADDRESS)를 통하여 카드 인터페이스(31000)와 반도체 메모리 장치(34000)와 접속될 수 있다. 일실시예에 따라 메모리 컨트롤러(32000)는 카드 인터페이스(31000)로부터 리드 또는 라이트하고자 하는 데이터의 어드레스를 어드레스 버스(ADDRESS)를 통하여 수신하고 이를 반도체 메모리 장치(34000)로 전송할 수 있다.The memory controller 32000 can be connected to the card interface 31000 and the semiconductor memory device 34000 via the data bus DATA and the address bus ADDRESS. According to one embodiment, the memory controller 32000 can receive the address of the data to be read or written from the card interface 31000 via the address bus ADDRESS and transmit it to the semiconductor memory device 34000.

또한, 메모리 컨트롤러(32000)는 카드 인터페이스(31000) 또는 반도체 메모리 장치(34000) 각각에 접속된 데이터 버스(DATA)를 통하여 리드 또는 라이트하고자 하는 데이터를 수신하거나 전송할 수 있다.In addition, the memory controller 32000 can receive or transmit data to be read or written via the data bus (DATA) connected to the card interface 31000 or the semiconductor memory device 34000, respectively.

도 11의 전자 장치(30000)가 PC, 태블릿 PC, 디지털 카메라, 디지털 오디오 플레이어, 이동 전화기, 콘솔 비디오 게임 하드웨어, 또는 디지털 셋-탑 박스와 같은 호스트(HOST)에 접속될 때, 호스트(HOST)는 카드 인터페이스(31000)와 메모리 컨트롤러(32000)를 통하여 반도체 메모리 장치(34000)에 저장된 데이터를 주거나 받을 수 있다.When the electronic device 30000 of Fig. 11 is connected to a host (HOST) such as a PC, a tablet PC, a digital camera, a digital audio player, a mobile phone, a console video game hardware, or a digital set- May receive or receive data stored in the semiconductor memory device 34000 via the card interface 31000 and the memory controller 32000.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치로서, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 메모리 컨트롤러(44000) 및 반도체 메모리 장치(45000)를 포함하는 전자 장치의 블록도를 나타낸다.12 is an electronic device including a semiconductor memory system according to still another embodiment of the present invention. The electronic device includes a memory controller 44000 and a semiconductor memory device 45000 according to another embodiment of the present invention. Fig.

메모리 컨트롤러(44000) 및 반도체 메모리 장치(45000)는 도 3를 참조하여 설명된 메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)에 대응될 수 있다.The memory controller 44000 and the semiconductor memory device 45000 may correspond to the memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 described with reference to Fig.

도 12를 참조하면, 전자 장치(40000)는 플래시 메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치(45000), 반도체 메모리 장치(45000)의 데이터 처리 동작을 제어하기 위한 메모리 컨트롤러(44000), 및 전자 장치(40000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있는 이미지 센서(41000)를 포함할 수 있다.12, the electronic device 40000 includes a semiconductor memory device 45000 such as a flash memory device, a memory controller 44000 for controlling the data processing operation of the semiconductor memory device 45000, and an electronic device 40000, And an image sensor 41000 that can control the overall operation of the image sensor.

전자 장치(40000)의 이미지 센서(42000)는 광학 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호는 이미지 센서(41000)의 제어하에 반도체 메모리 장치(45000)에 저장되거나 또는 디스플레이(43000)를 통하여 디스플레이될 수 있다. 또한, 반도체 메모리 장치(45000)에 저장된 디지털 신호는 이미지 센서(41000)의 제어하에 디스플레이(43000)를 통하여 디스플레이될 수 있다.The image sensor 42000 of the electronic device 40000 converts the optical signal to a digital signal and the converted digital signal is stored in the semiconductor memory device 45000 under the control of the image sensor 41000 or is read out through the display 43000 Can be displayed. In addition, the digital signal stored in the semiconductor memory device 45000 can be displayed through the display 43000 under the control of the image sensor 41000.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 시스템을 포함하는 전자 장치로서, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 메모리 컨트롤러(61000) 및 반도체 메모리 장치(62000A, 62000B, 62000C)를 포함하는 전자 장치(60000)의 블록도이다.13 is an electronic device including a semiconductor memory system according to another embodiment of the present invention, including a memory controller 61000 and semiconductor memory devices 62000A, 62000B, and 62000C according to another embodiment of the present invention Gt; 60000 < / RTI >

메모리 컨트롤러(61000) 및 반도체 메모리 장치(62000A, 62000B, 62000C)는 도 3를 참조하여 설명된 메모리 컨트롤러(100) 및 반도체 메모리 장치(200)에 대응될 수 있다.The memory controller 61000 and the semiconductor memory devices 62000A, 62000B and 62000C may correspond to the memory controller 100 and the semiconductor memory device 200 described with reference to Fig.

도 13을 참조하면, 전자 장치(60000)는 SSD(solid state drive)와 같은 데이터 저장 장치로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 13, the electronic device 60000 may be implemented as a data storage device such as a solid state drive (SSD).

전자 장치(60000)는 다수개의 반도체 메모리 장치들(62000A, 62000B, 62000C)과, 다수개의 반도체 메모리 장치들(62000A, 62000B, 62000C) 각각의 데이터 처리 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(61000)를 포함할 수 있다. 전자 장치(60000)는 메모리 시스템 또는 메모리 모듈로 구현될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라 메모리 컨트롤러(61000)는 전자 장치(60000)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다. The electronic device 60000 includes a plurality of semiconductor memory devices 62000A, 62000B and 62000C and a memory controller 61000 capable of controlling the data processing operation of each of the plurality of semiconductor memory devices 62000A, 62000B and 62000C . The electronic device 60000 may be implemented as a memory system or a memory module. In accordance with one embodiment of the present invention, the memory controller 61000 may be implemented inside or outside of the electronic device 60000.

도 14는 도 13에 도시된 전자 장치(60000)를 포함하는 데이터 처리 시스템의 블록도이다.14 is a block diagram of a data processing system including the electronic device 60000 shown in FIG.

도 13 및 도 14를 참조하면, RAID(Redundant Array of Independent Disks) 시스템으로 구현될 수 있는 데이터 저장 장치(70000)는 RAID 컨트롤러(71000)와, 다수개의 메모리 시스템들(72000A, 72999B to 72000N)을 포함할 수 있다.13 and 14, a data storage device 70000, which can be implemented as a RAID (Redundant Array of Independent Disks) system, includes a RAID controller 71000 and a plurality of memory systems 72000A, 72999B to 72000N .

다수개의 메모리 시스템들(72000A, 72999B to 72000N) 각각은 도 13에 도시된 전자 장치(60000)일 수 있다. 다수개의 메모리 시스템들(72000A, 72999B to 72000N)은 RAID 어레이를 구성할 수 있다. 데이터 저장 장치(70000)는 SSD로 구현될 수 있다.Each of the plurality of memory systems 72000A, 72999B to 72000N may be the electronic device 60000 shown in Fig. A plurality of memory systems (72000A, 72999B to 72000N) may constitute a RAID array. The data storage device 70000 can be implemented as an SSD.

프로그램 동작 동안, RAID 컨트롤러(71000)는 호스트로부터 출력된 프로그램 데이터를 다수개의 RAID 레벨들 중에서 호스트로부터 출력된 RAID 레벨 정보에 기초하여 선택된 어느 하나의 RAID 레벨에 따라 다수개의 메모리 시스템들(72000A, 72999B to 72000N) 중에서 어느 하나의 메모리 시스템으로 출력할 수 있다.During the program operation, the RAID controller 71000 transmits the program data output from the host to a plurality of memory systems 72000A, 72999B (in accordance with one RAID level selected based on the RAID level information output from the host among the plurality of RAID levels) to 72000N) to any one of the memory systems.

또한, 리드 동작 동안, RAID 컨트롤러(71000)는 다수개의 RAID 레벨들 중에서 호스트로부터 출력된 RAID 레벨 정보에 기초하여 선택된 어느 하나의 RAID 레벨에 따라서 다수개의 메모리 시스템중(72000A, 72999B to 72000N)에서 어느 하나의 메모리 시스템으로부터 리드된 데이터를 호스트로 전송할 수 있다.During the read operation, the RAID controller 71000 acquires, from among a plurality of RAID levels, one of a plurality of memory systems (72000A, 72999B to 72000N) in accordance with one selected RAID level based on the RAID level information output from the host The data read from one memory system can be transferred to the host.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 일실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 수 있다.Although the present invention has been described in detail with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the above-described embodiments, but should be determined by the claims equivalent to the claims of the present invention as well as the claims of the following.

Claims (20)

구성부호의 채널 출력에 대한 복호 방법에 있어서,
상기 채널 출력의 각 비트를 사전 설정된 제 1 값으로 매핑하는 단계;
상기 매핑된 제 1 값에 기초하여 에러 비트 정정을 통해 상기 채널 출력에 대응하는 후보 코드워드들을 생성하는 단계;
상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 1 코드워드로 검출하는 단계;
상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 제
Figure pat00207
번째 비트 값이 상기 제 1 코드워드의 제
Figure pat00208
번째 비트 값의 반전 값이며, 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 2 코드워드로 검출하는 단계; 및
상기 제 2 코드워드의 존재 여부에 기초하여 연 판정 데이터를 결정하는 단계
를 포함하는 복호 방법.
A decoding method for a channel output of a configuration code,
Mapping each bit of the channel output to a predetermined first value;
Generating candidate codewords corresponding to the channel output through error bit correction based on the mapped first value;
A candidate code word having a minimum distance from the channel output from the candidate code words based on the distance from the channel output represented by the sum of the reliability values corresponding to the bits of the error- 1 code word;
And a channel output, which is expressed as a sum of the reliability values corresponding to the bits of the error-bit corrected candidate codewords, from among the candidate codewords
Figure pat00207
Th bit of the first code word
Figure pat00208
Detecting a candidate codeword having a minimum distance from the channel output as a second codeword; And
Determining soft decision data based on the presence or absence of the second code word
.
제1항에 있어서,
상기 제 1 코드워드는
하기 수학식1에 의해 검출되는
복호방법.
(수학식 1)
Figure pat00209

상기 수학식 1 에서,
Figure pat00210
는 임의의 코드워드,
Figure pat00211
은 채널 출력,
Figure pat00212
는 채널 출력
Figure pat00213
을 구성하는 각 비트
Figure pat00214
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1값,
Figure pat00215
는 채널 출력이 임의의 코드워드가 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미함.
The method according to claim 1,
The first codeword
Is detected by the following equation (1)
Decoding method.
(1)
Figure pat00209

In the above equation (1)
Figure pat00210
Is an arbitrary code word,
Figure pat00211
Channel output,
Figure pat00212
Channel output
Figure pat00213
Each bit
Figure pat00214
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00215
Denotes a set of corrected bit indices in the course of channel output being an arbitrary codeword.
제1항에 있어서,
상기 제 2 코드워드는
하기 수학식2에 의해 검출되는
복호방법.
(수학식 2)
Figure pat00216

상기 수학식 2 에서,
Figure pat00217
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00218
의 제
Figure pat00219
비트 값의 반전된 값을 갖는 임의의 코드워드,
Figure pat00220
은 채널 출력,
Figure pat00221
는 채널 출력
Figure pat00222
을 구성하는 각 비트
Figure pat00223
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00224
는 채널 출력
Figure pat00225
이 임의의 코드워드
Figure pat00226
로 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미함.
The method according to claim 1,
The second code word
Is detected by the following equation (2)
Decoding method.
(2)
Figure pat00216

In Equation (2)
Figure pat00217
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00218
Of
Figure pat00219
Any code word having an inverted value of the bit value,
Figure pat00220
Channel output,
Figure pat00221
Channel output
Figure pat00222
Each bit
Figure pat00223
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00224
Channel output
Figure pat00225
This arbitrary code word
Figure pat00226
Which is a set of corrected bit indices.
제1항에 있어서,
상기 연 판정 데이터를 결정하는 단계는,
상기 제 2 코드워드가 존재하는 경우에,
상기 연 판정 데이터의 크기를 상기 제 2 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리로부터 상기 제 1 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리를 감한 값으로 결정하고,
상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정하는
복호방법.
The method according to claim 1,
Determining the soft decision data comprises:
If the second codeword is present,
Determining a size of the soft decision data as a value obtained by subtracting a distance between the first codeword and the channel output from a distance between the second codeword and the channel output,
Determining a code of the soft decision data based on the first code word
Decoding method.
제4항에 있어서,
상기 연 판정 데이터는
하기 수학식 3에 의해 생성되는
복호방법.
(수학식 3)
Figure pat00227

상기 수학식 3 에서,
Figure pat00228
는 연 판정 출력데이터
Figure pat00229
의 제
Figure pat00230
번째 비트 값,
Figure pat00231
는 상기 제 2 코드워드
Figure pat00232
와 채널 출력
Figure pat00233
간의 거리,
Figure pat00234
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00235
와 채널 출력
Figure pat00236
간의 거리,
Figure pat00237
은 상기 제 1 코드워드
Figure pat00238
의 제
Figure pat00239
번째 비트 값,
Figure pat00240
는 채널 출력
Figure pat00241
을 구성하는 각 비트
Figure pat00242
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00243
는 채널 출력
Figure pat00244
이 상기 제 2 코드워드
Figure pat00245
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합,
Figure pat00246
는 채널 출력
Figure pat00247
이 상기 제 1 코드워드
Figure pat00248
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미함.
5. The method of claim 4,
The soft decision data
Is generated by the following equation (3)
Decoding method.
(3)
Figure pat00227

In Equation (3)
Figure pat00228
The soft decision output data
Figure pat00229
Of
Figure pat00230
Th bit value,
Figure pat00231
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00232
And channel output
Figure pat00233
Distance,
Figure pat00234
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00235
And channel output
Figure pat00236
Distance,
Figure pat00237
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00238
Of
Figure pat00239
Th bit value,
Figure pat00240
Channel output
Figure pat00241
Each bit
Figure pat00242
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00243
Channel output
Figure pat00244
The second codeword
Figure pat00245
A set of corrected bit indices in the process,
Figure pat00246
Channel output
Figure pat00247
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00248
And a set of the bit indexes corrected in the process.
제1항에 있어서,
상기 연 판정 데이터를 결정하는 단계는,
상기 제 2 코드워드가 존재하지 않는 경우에,
상기 연 판정 데이터의 크기를 사전 설정된 제 2 값으로 결정하고,
상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정하는
복호방법.
The method according to claim 1,
Determining the soft decision data comprises:
If the second code word does not exist,
Determining a size of the soft decision data as a second predetermined value,
Determining a code of the soft decision data based on the first code word
Decoding method.
제1항에 있어서,
상기 사전 설정된 제 1 값은
LLR(log likelihood ratio)값 혹은 상기 LLR값의 상수배인
복호방법.
The method according to claim 1,
The predetermined first value
A log likelihood ratio (LLR) value or a constant multiple of the LLR value
Decoding method.
제1항에 있어서,
상기 후보 코드워드들을 생성하는 단계는
체이스 복호를 통하여 상기 후보 코드워드들을 생성하는
복호방법.
The method according to claim 1,
The step of generating the candidate codewords
And generates the candidate codewords through chase decoding
Decoding method.
상기 채널 출력의 각 비트를 사전 설정된 제 1 값으로 매핑하는 매핑부;
상기 매핑된 제 1 값에 기초하여 상기 채널 출력에 대응하는 후보 코드워드들을 에러 비트 정정을 통해 생성하는 생성부;
상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 1 코드워드로 검출하는 제 1 검출부;
상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 제
Figure pat00249
번째 비트 값이 상기 제 1 코드워드의 제
Figure pat00250
번째 비트 값의 의 반전 값이며, 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 2 코드워드로 검출하는 제 2 검출부; 및
상기 제 2 코드워드의 존재 여부에 기초하여 연 판정 데이터를 결정하는 결정부
를 포함하는 디코더.
A mapping unit for mapping each bit of the channel output to a predetermined first value;
A generator for generating candidate codewords corresponding to the channel output based on the mapped first value through error bit correction;
A candidate code word having a minimum distance from the channel output from the candidate code words based on the distance from the channel output represented by the sum of the reliability values corresponding to the bits of the error- A first detecting unit for detecting the first code word;
And a channel output, which is expressed as a sum of the reliability values corresponding to the bits of the error-bit corrected candidate codewords, from among the candidate codewords
Figure pat00249
Th bit of the first code word
Figure pat00250
Th bit value and a minimum distance from the channel output is a second code word; And
Determining a soft decision data based on the presence or absence of the second code word;
/ RTI >
제9항에 있어서,
상기 제 1 검출부는
하기 수학식1로 제 1 코드워드를 검출하는
디코더.
(수학식 4)
Figure pat00251

상기 수학식 4 에서,
Figure pat00252
는 임의의 코드워드,
Figure pat00253
은 채널 출력,
Figure pat00254
는 채널 출력
Figure pat00255
을 구성하는 각 비트
Figure pat00256
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1값,
Figure pat00257
는 채널 출력이 임의의 코드워드가 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미함.
10. The method of claim 9,
The first detection unit
The first code word is detected by the following equation (1)
Decoder.
(4)
Figure pat00251

In Equation (4)
Figure pat00252
Is an arbitrary code word,
Figure pat00253
Channel output,
Figure pat00254
Channel output
Figure pat00255
Each bit
Figure pat00256
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00257
Denotes a set of corrected bit indices in the course of channel output being an arbitrary codeword.
제9항에 있어서,
상기 제 2 검출부는
하기 수학식2로 제 2 코드워드를 검출하는
디코더.
(수학식 5)
Figure pat00258

상기 수학식 5 에서,
Figure pat00259
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00260
의 제
Figure pat00261
비트 값의 반전된 값을 갖는 임의의 코드워드,
Figure pat00262
은 채널 출력,
Figure pat00263
는 채널 출력
Figure pat00264
을 구성하는 각 비트
Figure pat00265
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00266
는 채널 출력
Figure pat00267
이 임의의 코드워드
Figure pat00268
로 되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미함.
10. The method of claim 9,
The second detection unit
The second code word is detected by the following equation (2)
Decoder.
(5)
Figure pat00258

In Equation (5)
Figure pat00259
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00260
Of
Figure pat00261
Any code word having an inverted value of the bit value,
Figure pat00262
Channel output,
Figure pat00263
Channel output
Figure pat00264
Each bit
Figure pat00265
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00266
Channel output
Figure pat00267
This arbitrary code word
Figure pat00268
Which is a set of corrected bit indices.
제9항에 있어서,
상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는,
상기 제 2 코드워드가 존재하는 경우에,
상기 연 판정 데이터를 상기 제 2 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리로부터 상기 제 1 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리를 감한 값으로 결정하고,
상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정하는
디코더.
10. The method of claim 9,
Wherein the determination unit determines the soft decision data,
If the second codeword is present,
Determining the soft decision data as a value obtained by subtracting the distance between the first codeword and the channel output from the distance between the second codeword and the channel output,
Determining a code of the soft decision data based on the first code word
Decoder.
제12항에 있어서,
상기 결정부는
하기 수학식 6으로 연 판정 데이터를 결정하는
디코더.
(수학식 6)
Figure pat00269

상기 수학식 6 에서,
Figure pat00270
는 연 판정 출력데이터
Figure pat00271
의 제
Figure pat00272
번째 비트 값,
Figure pat00273
는 상기 제 2 코드워드
Figure pat00274
와 채널 출력
Figure pat00275
간의 거리,
Figure pat00276
는 상기 제 1 코드워드
Figure pat00277
와 채널 출력
Figure pat00278
간의 거리,
Figure pat00279
은 상기 제 1 코드워드
Figure pat00280
의 제
Figure pat00281
번째 비트 값,
Figure pat00282
는 채널 출력
Figure pat00283
을 구성하는 각 비트
Figure pat00284
가 사전 설정된 값으로 매핑된 제 1 값,
Figure pat00285
는 채널 출력
Figure pat00286
이 상기 제 2 코드워드
Figure pat00287
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합,
Figure pat00288
는 채널 출력
Figure pat00289
이 상기 제 1 코드워드
Figure pat00290
되는 과정에서 정정된 비트 인덱스 들의 집합을 의미함.
13. The method of claim 12,
The determination unit
The soft decision data is determined by the following equation (6)
Decoder.
(6)
Figure pat00269

In Equation (6)
Figure pat00270
The soft decision output data
Figure pat00271
Of
Figure pat00272
Th bit value,
Figure pat00273
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00274
And channel output
Figure pat00275
Distance,
Figure pat00276
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00277
And channel output
Figure pat00278
Distance,
Figure pat00279
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00280
Of
Figure pat00281
Th bit value,
Figure pat00282
Channel output
Figure pat00283
Each bit
Figure pat00284
A first value mapped to a predetermined value,
Figure pat00285
Channel output
Figure pat00286
The second codeword
Figure pat00287
A set of corrected bit indices in the process,
Figure pat00288
Channel output
Figure pat00289
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure pat00290
And a set of the bit indexes corrected in the process.
제9항에 있어서,
상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는
상기 제 2 코드워드가 존재하지 않는 경우,
상기 연 판정 데이터의 크기를 사전 설정된 제 2 값으로 결정하고,
상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드를 따르는 것으로 결정하는
디코더.
10. The method of claim 9,
The determination unit determines the soft decision data
If the second code word does not exist,
Determining a size of the soft decision data as a second predetermined value,
And determines that the code of the soft decision data conforms to the first code word
Decoder.
제9항에 있어서,
상기 사전 설정된 제 1 값은
LLR(log likelihood ratio)값 혹은 상기 LLR값의 상수배인
디코더.
10. The method of claim 9,
The predetermined first value
A log likelihood ratio (LLR) value or a constant multiple of the LLR value
Decoder.
제9항에 있어서,
상기 생성부는
체이스 복호를 통하여 상기 후보 코드워드들을 생성하는
디코더.
10. The method of claim 9,
The generating unit
And generates the candidate codewords through chase decoding
Decoder.
반도체 메모리 시스템에 있어서,
반도체 메모리 장치; 및
컨트롤러를 포함하며,
상기 컨트롤러는
상기 채널 출력의 각 비트를 사전 설정된 제 1 값으로 매핑하는 매핑부;
상기 매핑된 제 1 값에 기초하여 에러 비트 정정을 통해 상기 채널 출력에 대응하는 후보 코드워드들을 생성하는 생성부;
상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 1 코드워드로 검출하는 제 1 검출부;
상기 에러 비트 정정된 후보 코드워드들의 비트들에 대응하는 신뢰도 값들의 합으로 표현되는 상기 채널 출력과의 거리에 기초하여 상기 후보 코드워드들 중에서 제
Figure pat00291
번째 비트 값이 상기 제 1 코드워드의 제
Figure pat00292
번째 비트 값의 반전 값이며, 상기 채널 출력과의 거리가 최소인 후보 코드워드를 제 2 코드워드로 검출하는 제 2 검출부; 및
상기 제 2 코드워드의 존재 여부에 기초하여 연 판정 데이터를 결정하는 결정부를 포함하는,
반도체 메모리 시스템.
In a semiconductor memory system,
A semiconductor memory device; And
A controller,
The controller
A mapping unit for mapping each bit of the channel output to a predetermined first value;
A generator for generating candidate codewords corresponding to the channel output through error bit correction based on the mapped first value;
A candidate code word having a minimum distance from the channel output from the candidate code words based on the distance from the channel output represented by the sum of the reliability values corresponding to the bits of the error- A first detecting unit for detecting the first code word;
And a channel output, which is expressed as a sum of the reliability values corresponding to the bits of the error-bit corrected candidate codewords, from among the candidate codewords
Figure pat00291
Th bit of the first code word
Figure pat00292
A second detector for detecting a candidate code word having a minimum distance from the channel output as a second code word; And
And a determination unit that determines soft decision data based on the presence or absence of the second code word.
Semiconductor memory system.
제17항에 있어서,
상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는
상기 제 2 코드워드가 존재하는 경우에,
상기 연 판정 데이터의 크기를 상기 제 2 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리로부터 상기 제 1 코드워드와 상기 채널 출력간의 거리를 감한 값으로 결정하고,
상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정하는
반도체 메모리 시스템.
18. The method of claim 17,
The determination unit determines the soft decision data
If the second codeword is present,
Determining a size of the soft decision data as a value obtained by subtracting a distance between the first codeword and the channel output from a distance between the second codeword and the channel output,
Determining a code of the soft decision data based on the first code word
Semiconductor memory system.
제17항에 있어서,
상기 연 판정 데이터를 결정하는 결정부는
상기 제 2 코드워드가 존재하지 않는 경우에,
상기 연 판정 데이터의 크기를 사전 설정된 제 2 값으로 결정하고,
상기 연 판정 데이터의 부호를 상기 제 1 코드워드에 기초하여 결정하는
더 포함하는 반도체 메모리 시스템.
18. The method of claim 17,
The determination unit determines the soft decision data
If the second code word does not exist,
Determining a size of the soft decision data as a second predetermined value,
Determining a code of the soft decision data based on the first code word
≪ / RTI >
제17항에 있어서,
상기 생성부는
체이스 복호를 통하여 상기 후보 코드워드들을 생성하는
반도체 메모리 시스템.


18. The method of claim 17,
The generating unit
And generates the candidate codewords through chase decoding
Semiconductor memory system.


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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020231020A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 한양대학교 산학협력단 Method and apparatus for high-speed decoding of linear code on basis of soft decision
WO2020251708A1 (en) * 2019-06-14 2020-12-17 Micron Technology, Inc. Memory management and erasure decoding for a memory device
US10984847B2 (en) 2019-06-14 2021-04-20 Micron Technology, Inc. Memory management for charge leakage in a memory device
US11301320B2 (en) 2020-04-03 2022-04-12 Micron Technology, Inc. Erasure decoding for a memory device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100111628A (en) * 2009-04-07 2010-10-15 한국전자통신연구원 Method of block-coded group modulation, and transmitter using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100111628A (en) * 2009-04-07 2010-10-15 한국전자통신연구원 Method of block-coded group modulation, and transmitter using the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020231020A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 한양대학교 산학협력단 Method and apparatus for high-speed decoding of linear code on basis of soft decision
US11777531B2 (en) 2019-05-10 2023-10-03 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Method and apparatus for high-speed decoding of linear code on basis of soft decision
WO2020251708A1 (en) * 2019-06-14 2020-12-17 Micron Technology, Inc. Memory management and erasure decoding for a memory device
US10984847B2 (en) 2019-06-14 2021-04-20 Micron Technology, Inc. Memory management for charge leakage in a memory device
US11688449B2 (en) 2019-06-14 2023-06-27 Micron Technology, Inc. Memory management for charge leakage in a memory device
US11301320B2 (en) 2020-04-03 2022-04-12 Micron Technology, Inc. Erasure decoding for a memory device
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