JP2009531767A - Ldpcおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリ - Google Patents

Ldpcおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリ Download PDF

Info

Publication number
JP2009531767A
JP2009531767A JP2009502244A JP2009502244A JP2009531767A JP 2009531767 A JP2009531767 A JP 2009531767A JP 2009502244 A JP2009502244 A JP 2009502244A JP 2009502244 A JP2009502244 A JP 2009502244A JP 2009531767 A JP2009531767 A JP 2009531767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory device
ldpc
memory
encoded data
bicm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009502244A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5356214B2 (ja
Inventor
ラマムーシー、アディチャ
Original Assignee
マーベル ワールド トレード リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by マーベル ワールド トレード リミテッド filed Critical マーベル ワールド トレード リミテッド
Publication of JP2009531767A publication Critical patent/JP2009531767A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5356214B2 publication Critical patent/JP5356214B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/25Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM]
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/25Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM]
    • H03M13/255Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM] with Low Density Parity Check [LDPC] codes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1008Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
    • G06F11/1072Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices in multilevel memories
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/56Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
    • G11C11/5621Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency using charge storage in a floating gate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Abstract

本発明の実施形態は、LDPCおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリを提供する。したがって、本発明のさまざまな実施形態は、複数のメモリセルを有するメモリブロックを備えるメモリ装置を提供する。各メモリセルは、マルチレベル信号により動作する。このようなメモリ装置は、メモリセルに書き込まれるデータ値をLDPC符号化する低密度パリティチェック(LDPC)コーダと、ビットインターリーブ符号化変調(BICM)をLDPC符号化データ値に適用することにより、BICM符号化データ値を生成するインターリーバとをさらに備える。他の実施形態も記載されかつ請求される。
【選択図】図1

Description

関連出願
本発明は、2006年3月31日に出願された米国特許出願番号第60/788、291号、発明の名称「LDPC Codes for Multi−Level Flash Memory」の優先権を主張し、その開示内容のすべては参照により本願明細書に組み込まれる。
本発明の実施形態は、集積回路の分野に関し、より詳しくは、LDPCおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリを提供することに関する。
メモリ容量を増やすべく、製造業者は、メモリチップ、または、オンチップメモリ(フラッシュメモリなど)をここ数年どんどん小さく製造するようになってきている。最近では、フラッシュメモリの容量を増やすためにマルチレベル信号メモリセルが用いられるようになってきている。マルチレベル信号メモリセルでは、各セルが異なる信号閾値レベルを生じるようになっており、その結果、異なるリードバックレベルが生成される。セルごとに4つのレベル信号がある場合、各フラッシュメモリセルは2ビットを有しうる。4つの信号レベルを各セルに書き込むことには1つ問題点があり、それは、隣接するレベル間の違いを識別するのが難しくなる可能性があるということである。このことは、従来技術でもしばしば信号距離の短縮化(最小距離(Dmin)の短縮化)として言及されている。
信号レベルを所定のセルに書き込む場合、一般的に書き込まれる信号レベルには不確定度が存在する。各信号レベルの推定分布が隣接する信号レベルの推定分布と重なる場合、一般的に、従来技術における単純なスライサ回路を用いても、信号レベルが決定できないことがある。その結果、すべてのセルに書き込むために用いることができる信号レベルの数に限界が生じる。現時点での最高水準の技術では、信号レベルは4つであるか、または、セルにつき2ビットである。
本発明のさまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、複数のメモリセルを有するメモリブロックを備える。各メモリセルは、マルチレベル信号により動作する。メモリ装置は、メモリセルに書き込まれるデータ値をLDPC符号化する低密度パリティチェック(LDPC)コーダと、ビットインターリーブ符号化変調(BICM)をLDPC符号化データ値に適用することにより、BICM符号化データ値を生成するインターリーバをさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、LDPCコーダによる符号化と、インターリーバによるインターリーブと、メモリブロックによるマルチレベル信号の受信とを制御するコントローラをさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、配置マップに従いBICM符号化データ値を変調コードにマップするマッパをさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、配置マップは、グレイコードに基づく。
さまざまな実施形態によれば、配置マップは、8つの変調コードを含む。
さまざまな実施形態によれば、最低伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最下位ビットがマップされ、最高伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最上位ビットがマップされる。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、インターリーバとメモリブロックとに結合されて、メモリブロックのためのマルチレベル信号を変調するパルス振幅変調器(PAM)をさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、インターリーバとPAMとを有するチャネルブロックをさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、インターリーバと、LDPCコーダおよびマッパの少なくとも1つを有するチャネルブロックをさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、少なくともメモリブロックは、フラッシュメモリデバイスとして構成される。
さまざまな実施形態によれば、メモリブロックは、フローティングゲートデバイス、ONO(酸化膜−窒化膜−酸化膜)電荷トラップデバイス、および、相変化メモリデバイスのうちの1つを含む。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、パルス振幅変調器(PAM)と、PAMおよびメモリブロックに結合されたデジタルバスインターフェースとをさらに備える。PAMは、マルチレベル信号をメモリブロックにシリアルに出力する。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、メモリブロックに結合されて、当該メモリブロックから受け取ったマルチレベル信号から、BICM符号化データ値をデインターリーブするデインターリーバをさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、デインターリーバに結合されて、デインターリーブされたLDPC符号化データ値を復号化するLDPCデコーダをさらに備える。
さまざまな実施形態によれば、メモリ装置は、デインターリーバ、および、LDPCデコーダを有するチャネルブロックをさらに備える。
本発明のさまざまな実施形態によれば、方法は、対応する低密度パリティ(LDPC)コードにより複数のマルチレベル信号データ値を符号化することと、ビットインターリーブ符号化変調(BICM)によりLDPC符号化マルチレベル信号データ値をインターリーブすることと、マルチレベル信号を用いた記憶のためのインターリーブLDPC符号化データ値を出力することと、を含む。
本発明のさまざまな実施形態によれば、方法は、低密度パリティチェックコード(LDPC)により符号化され、かつ、ビットインターリーブ符号化変調(BICM)によりインターリーブされている符号化マルチレベル信号データ値を受信することと、当該符号化マルチレベル信号データ値を復号化してマルチレベル信号データ値に戻すことと、を含む。
添付の図面を伴う以下の詳細な説明によって本発明の実施形態は直ちに理解できるであろう。説明を簡単にすべく、同様の参照符号は同様の構成要素を表す。本発明の実施形態は、例に過ぎず、添付の図面における数字に限定されない。
本発明のさまざまな実施形態におけるメモリ装置を概略的に示す。
本発明のさまざまな実施形態を実施するために用いられるのに適したフラッシュメモリセル用の典型的なトランジスタを概略的に示す。
異なる電荷レベルに対応するトランジスタ特性を示すグラフである。
4つの電荷レベルのフラッシュメモリセルのシステムにおける閾値電圧の確率密度分布を示すグラフである。
4つの電荷レベルのフラッシュメモリセルのシステムにおける閾値電圧の確率分布の推移プロフィールを示すグラフである。
本発明のさまざまな実施形態における高利得コード体系を概略的に示す。
本発明のさまざまな実施形態における典型的なチャネルブロックの実装を概略的に示す。
以下の詳細な説明において、本願明細書の一部をなす添付の図面への参照がなされるが、図面全体を通じて同様の数字は、同様の構成要素を示す。図面は、本発明が実施されうる実施形態を例として示す。他の実施形態が利用されてもよく、本発明の趣旨から逸脱せずに構造または論理の変更がなされてもよいことを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定の意味合いでとられるべきでなく、本発明における実施形態の範囲は、添付の請求項およびそれらの均等物によって定義される。
さまざまな動作は、本発明の実施形態を理解しやすい方法で多数の別々の動作として順に記載されるが、それらの動作は、必ずしも記載の順番どおりに実行されると解釈すべきではない。
本発明において、フレーズ「A/B」は、AまたはBを意味する。また、本発明において、フレーズ「Aおよび/またはB」は、「(A)、(B)、または、(AおよびB)」を意味する。さらに、本発明において、フレーズ「A、B、および、Cの少なくとも1つ」は、「(A)、(B)、(C)(AおよびB)、(AおよびC)、(BおよびC)、または、(A、B、または、C)」を意味する。さらに本発明では、フレーズ「(A)B」は、「(B)または(AB)」、すなわち、Aが任意の要素であることを意味する。
説明に用いられる「一実施形態において」または、「複数の実施形態において」というフレーズは、それぞれ、1つ以上の同じまたは異なる実施形態のことを指す。さらに、「備える」、「含む」「有する」などという用語は、本発明の実施形態に関して用いられる際には同義である。
本発明の実施形態は、LDPCおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリを提供する。
本発明のさまざまな実施形態におけるメモリ装置100の概略ブロック図が図1に示されている。メモリ装置100は、読み書き回路、および、メモリセルアレイをそれぞれ有する1つ以上のメモリブロック102を備える。メモリ装置100は、メモリブロック102から受け取った信号レベルを復号化するのに用いられる信号処理を実行するチャネルブロック104をさらに備える。さまざまな実施形態によれば、チャネルブロック104は、さらに、信号処理を実行することにより、メモリブロック102に書き込むためのさまざまなデータ値を符号化する。外部システムとのインターフェースとなるコントローラ108が設けられ、その外部データインターフェースを介してチャネルブロック104との間でデータ信号を送受信する。コントローラ106は、その外部インターフェースを介して受信された命令に従い、データ値がメモリブロック102との間で読み書きされる必要がある場所を示すタスクを含むさまざまなタスクを実行する。さまざまな実施形態では、メモリブロック102は、フラッシュメモリブロックであってよい。
本発明のさまざまな実施形態によれば、例えばトレリス符号化変調(TCM)などの高利得符号化がチャネルブロック104によって用いられることにより、メモリブロックとの間でマルチレベル信号データ値が符号化および/または復号化される。TCMを追加することにより、前後のサンプル列に隣接しうるサンプルセットはどれかということに関して一定の制約が課される。さまざまなコードが用いられることにより、互いに重複することが少なくなるようにマルチレベル信号データ値の分布の広がりを可能にし、マルチレベル信号データ値は、例えば、最尤検出、および、トレリス符号化による復号化を用いてより正確に検出されるようになる。パルス振幅変調コード(PAM)、直交振幅変調コード(QAM)、および、低密度パリティチェックコード(LDPC)は、用いられうるコードの例である。高利得符号化、および/または、PAM、QAM、および、LDPCの1つ以上によってマルチレベル信号データ値を符号化することにより、マルチレベル信号を読み書きすることについてのより高い信頼性がメモリセルごとに得られ、その結果、メモリアレイのデータ密度を増やす(補助的な情報のためのメモリセルの使用を減らす)ことにつながる。
一般的に、図2に示される本発明のさまざまな実施形態における典型的なフラッシュメモリセルは、チャネル204と制御ゲート206との間のフローティングゲート202を含む絶縁ゲートトランジスタ200を有する。フローティングゲート202内で捕獲された電荷は、ターンオン閾値電圧を変更する。フローティングゲート202に格納された異なる電荷レベルに対応するトランジスタ特性が図3に示される。複数のメモリセルアレイを含むデバイスでは、不完全なプロセス制御によって、デバイスごとに当然異なる多くのパラメータがデバイスのプログラムされた閾値に影響を及ぼしうる。したがって、一定の閾値を目標としている多くのデバイスに書き込みを行った場合、最終結果は、所定の明確な目標閾値ではなく、分散した目標閾値になってしまう。図4は、各セルが4つの目標電荷レベルを有するフラッシュメモリセルのシステムにおける目標閾値電圧に対する典型的な確率密度関数(PDF)を示す。
時間が経つにつれ、フローティングゲート202内で捕獲された電荷は、一般的に、ゆっくりと漏れ、閾値電圧は、低い値へと推移する。一般的に漏れはゆっくりだが、市販される記憶装置のスペックでは、10年後でもデータが読み取り可能であることが要求される。フローティングゲート電荷の漏れ速度は、フローティングゲート202の電圧に依存する。図5は、経時による閾値PDFの典型的な推移プロフィールを示す。さらに、メモリセルにおける電荷の漏れの物理的特性は、それぞれの信号レベルが他の信号レベルとは異なる速度で漏れる可能性があるということである。このように、時間が経つにつれ、信号レベルは、一般的に同じ速度では低下しなくなる。
したがって、本発明のさまざまな実施形態における一例では、書き込みモードの間に、メモリブロック内のメモリセルにさまざまなデータを書き込むために用いられるマルチレベル信号が、高利得符号化によって符号化される。高利得符号化されたデータ信号がメモリブロックに出力されることにより、データはメモリブロックセルに書き込まれる。
本発明のさまざまな実施形態では、読み取りモードの間に、メモリブロック102は、コントローラ108のコマンドに応答して少なくとも1つのメモリセルに格納されるデータを出力する。さまざまな実施形態によれば、メモリセルのすべての行に格納されたデータは、異なるリードバック信号レベルで出力されうる。セルごとのマルチレベルリードバック信号は、チャネルブロック104に転送される。小型のインターフェースが望まれる場合、信号は、シリアル転送される。一実施形態では、メモリブロック102に含まれるアナログデジタル変換器(ADC)により(このようなADCを含むことが実際的であれば)、アナログデジタル変換、または、ディジタイジング機能(図示せず)が実行されうる。したがって、信号レベルは、シリアルにデジタルデータとして転送され、チャネルブロック104へと戻ることができる。あるいは、さまざまな実施形態によれば、アナログ信号は、メモリブロック102から、離散時間アナログ信号としてチャネルブロック104に返送されてもよい。さまざまな実施形態におけるこのような転送は、必要に応じてシリアルに、または、他の実施形態ではパラレルに実行されうる。シリアル転送の実施形態では、チャネルブロックは、アナログまたはデジタルチャネル実装のどちらを用いるかに応じて、信号をデジタル化してもしなくてもよい。本発明のさまざまな実施形態によれば、デジタルチャネル実装が用いられることにより、チャネルブロックはADCを含み、メモリブロック102およびチャネルブロック104は、デジタルバスインターフェースを介して互いに結合される。
より詳しくは、図6を参照すると、本発明のさまざまな実施形態におけるコード体系は、チャネルブロック104がコントローラ108から受け取ったマルチレベル信号データ値を含む。受け取られたデータ値は、LDPCエンコーダ/デコーダ600を介してLDPCにより符号化される。その後、LDPC符号化値は、インターリーバ602を通過する。604において、インターリーブ値は、配置マッパにより配置ポイントにマップされる。このようにして、システムは、ビットインターリーブ符号化変調(BICM)を実装する。さまざまな実施形態によれば、グレーコードマッピングが用いられる。さまざまな実施形態によれば、配置マップは、8つの配置ポイントを含む。当業者であれば、必要に応じて、配置ポイントの数は、4または2などに減らしても、あるいは、可能であれば、16、32などに増やしてもかまわないことが理解できよう。マップされた値は、チャネルブロック104からメモリブロック102へと転送され、メモリブロック102のメモリセルに書き込まれる。
本発明のさまざまな実施形態によれば、チャネルブロック104とメモリブロック102との間の信号伝送にPAMが用いられる。したがって、さまざまな実施形態によれば、PAMには8つのチャネルが存在する。一例として、チャネルは、−7v、−5v、−3v、−1v、+1v、+3v、+5v、および、+7vの伝送電圧レベルを含みうる。本発明のさまざまな実施形態によれば、最下位ビット(例えば」ビット0)は、最低または「最悪」のチャネルを表し、最上位ビット(例えばビット100)は、最高または「最良」のチャネルを表す。
メモリブロック102からデータを取り出す必要がある場合、符号化マルチレベル信号データ値は、メモリブロックから、それらが復号化されるチャネルブロック104へと転送される。したがって、さまざまな実施形態によれば、チャネルブロック104は、LDPCエンコーダ/デコーダ、インターリーバ、および、マッパを有する。
したがって、本発明のさまざまな実施形態におけるコード体系を用いれば、符号化によりメモリからより信頼性の高いデータ値を取り出せるので、レベル間の距離が短くても、マルチレベルメモリデバイスにおいてより多くのレベルを実現できる。
さまざまな実施形態では、図7に示されるように、典型的なチャネルブロック104は、一般的に知られる通信または磁気ハードディスクドライブ(HDD)チャネルと同様の構成であってよい。図7で見られるような典型的なチャネルブロック104は、書き込み通路に沿い、インターフェース700、ランレングス制限(RLL)エンコーダ702、および、チャネル変調704を含む。典型的なチャネルブロック104は、読み取り通路に沿い、図示するように実質的に互いに結合された可変利得増幅器(VGA)706、オフセット設定708、連続時間フィルタ(CTF)ブロック710、ADC712、有限インパルス応答(FIR)ブロック714、ビタビ検出器716、RLLデコーダ718、エラージェネレータ720、オフセット制御ループ722、利得制御ループ724、クロックリカバリ726、および、クロックジェネレータ728をさらに含む。
従来のチャネルブロックよりいくぶん簡略化されうる。例えば、さまざまな実施形態において、データサンプリングおよび転送が同期して計時されるので、チャネルブロック104は、タイミングリカバリ回路(726、728)を有する必要がない。必要に応じて、例えば、超高データレートのための、このようなタイミングリカバリ回路を有してもよい。しかしながら、一般的には、サンプリングクロック周波数は、着信データ信号周波数と正確に一致するので、わずかな遅延の可能性も知られていない。このようなシステムでは、タイプIのタイミングリカバリループのみが望ましいだろう。
さらに、メモリブロック102から戻る信号は、チャネルブロック(CTF710およびFTR714)における線形等化器が必要なくなるくらいターゲット応答、すなわちオリジナル信号とよく一致しうる。本発明のさまざまな実施形態におけるメモリ装置100では、通信/HDDチャネルを代表する他の機能ブロックが含まれてよい。特に、上記のごとく、自動利得制御ループ724、(トレリス制御を有する)ビタビ検出器716、および、チャネルエンコーダ/デコーダ(702、718)も含まれうる。
各ターゲット信号レベルの分布における標準偏差は、多くの場合互いに異なり、2つの隣接する理想的な信号レベル間の平均距離は、設計目標に対し一定でなくてもよい。したがって、さまざまな実施形態によれば、ビタビ検出器716は、適応性のある非線形のブランチメトリック計算機を実装しうる(例えば、ビタビ検出器は、磁気HDDで用いられる非線形検出器アルゴリズムのサブセットを用いてよい)。
本発明のさまざまな実施形態によれば、チャネルブロック104は、データサンプルの大きいセクションを格納することができるサンプルデータバッファも有しうるので、反復的またはブロック全体の処理が実行されうる(例えば、利得制御のためのブロック平均化により、信号レベルは、チャネルブロックによる他の処理の前に正規化され始める)。このようなチャネルブロック104の構成例が図8に概略的に示されている。図からわかるように、このような典型的なチャネルブロック104は、書き込み通路に沿って、インターフェース800、RLLエンコーダ802、および、チャネル変調804を有しうる。典型的なチャネルブロック104は、図に示すように実質的に互いに結合された、VGA806、オフセット設定808、ADC810、サンプルバッファ812、オフセット設定814、利得制御816、オフセット設定818、フィードフォワードオフセット制御820、オフセット設定822、利得制御824、オフセット設定826、オフセット制御828、エラージェネレータ830、ビタビ検出器832、およびRLLデコーダ834をさらに有してよい。
本発明のさまざまな実施形態によれば、少なくともメモリブロック、および、さらに、メモリ装置全体がフラッシュメモリデバイスである。説明を明確にすべく、本発明は、実質的にこのように説明されてきたが、当業者であれば、他のタイプのメモリでも本発明から利益を得られることが理解できよう。さらに、本発明のさまざまな実施形態によれば、本発明は、これらに限定されないが、例えば、フローティングゲートデバイス、ONO(酸化膜−窒化膜−酸化膜)電荷トラップデバイス、および、相変化メモリデバイスなどのさまざまなタイプのメモリデバイスに役立つ。
本発明は、メモリを用いるあらゆるタイプのデバイスに役立つが、例えば、携帯電話、ラップトップコンピュータ、パーソナル携帯情報機器、ゲーム機、音楽プレーヤ、および、ビデオプレーヤなどの携帯電子デバイスに特に役立つ。さまざまな実施形態では、携帯電子デバイスは、RISC(縮小命令セット)プロセッサ、および、米国電気電子学会(IEEE)の規格である802.11ファミリーの1つ以上に従う無線通信などの無線通信サポートを含みうる。
好適な実施形態を説明する目的で特定の実施形態が図示されて説明されてきたが、当業者であれば、同じ目的を達成するよう計算されたさまざまな変形例および/または同等な実施形態または実装が、本発明の範囲から逸脱せずに例示された実施形態と置き換えうることが理解できよう。当業者は、本発明における実施形態が非常に多くの方法で実装されうることを直ちに理解できよう。本出願は、本願明細書で採り上げられた実施形態のあらゆる変形または変更を含むことが意図される。したがって、本発明における実施形態は、請求項およびその均等物によってのみ制限されることが明白に意図される。

Claims (34)

  1. マルチレベル信号によりそれぞれ動作する複数のメモリセルを有するメモリブロックと、
    前記メモリセルに書き込まれるデータ値をLDPC符号化する低密度パリティチェック(LDPC)コーダと、
    前記LDPC符号化データ値にビットインターリーブ符号化変調(BICM)を適用することにより、BICM符号化データ値を生成するインターリーバと、
    を備えるメモリ装置。
  2. 前記LDPCコーダによる符号化と、前記インターリーバによるインターリーブと、前記メモリブロックによる前記マルチレベル信号の受信とを制御するコントローラをさらに備える、請求項1に記載のメモリ装置。
  3. 前記BICM符号化データ値を、配置マップに従い変調コードにマップするマッパをさらに備える、請求項1に記載のメモリ装置。
  4. 前記配置マップは、グレイコードに基づく、請求項3に記載のメモリ装置。
  5. 前記配置マップは、8つの変調コードを有する、請求項4に記載のメモリ装置。
  6. 最低伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最下位ビットがマップされ、最高伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最上位ビットがマップされる、請求項5に記載のメモリ装置。
  7. 前記インターリーバおよび前記メモリブロックに結合されて、前記メモリブロックのための前記マルチレベル信号を変調するパルス振幅変調器(PAM)をさらに備える、請求項1に記載のメモリ装置。
  8. 前記インターリーバおよび前記PAMを有するチャネルブロックをさらに備える、請求項7に記載のメモリ装置。
  9. 前記インターリーバと、前記LDPCコーダおよび前記マッパの少なくとも1つとを有するチャネルブロックをさらに備える、請求項3に記載のメモリ装置。
  10. 少なくとも前記メモリブロックは、フラッシュメモリデバイスとして構成される、請求項1に記載のメモリ装置。
  11. 前記メモリブロックは、フローティングゲートデバイス、ONO(酸化膜−窒化膜−酸化膜)電荷トラップデバイス、および、相変化メモリデバイスのうちの1つを有する、請求項1に記載のメモリ装置。
  12. パルス振幅変調器(PAM)と、前記PAMおよび前記メモリブロックに結合されたデジタルバスインターフェースとをさらに備え、前記PAMは、前記メモリブロックにマルチレベル信号をシリアルに出力する、請求項1に記載のメモリ装置。
  13. 前記メモリブロックに結合されて、前記メモリブロックから受け取ったマルチレベル信号から、BICM符号化データ値をデインターリーブするデインターリーバをさらに備える、請求項1に記載のメモリ装置。
  14. 前記デインターリーバに結合されて、デインタリーブされた前記LDPC符号化データ値を復号化するLDPCデコーダをさらに備える、請求項13に記載のメモリ装置。
  15. 前記デインターリーバおよび前記LDPCデコーダを有するチャネルブロックをさらに備える、請求項14に記載のメモリ装置。
  16. 複数のマルチレベル信号データ値を、対応する低密度パリティ(LDPC)コードで符号化することと、
    前記LDPC符号化マルチレベル信号データ値を、ビットインターリーブ符号化変調(BICM)によりインターリーブすること、
    前記インターリーブLDPC符号化データ値を、マルチレベル信号を用いた記憶のために出力することと、
    を含む方法。
  17. 前記インターリーブLDPC符号化データ値を、配置マップに従い変調コードにマップすることをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記配置マップは、グレイコードに基づく、請求項17に記載の方法。
  19. 前記配置マップは、8つの配置ポイントを有する、請求項17に記載の方法。
  20. 前記インターリーブLDPC符号化データ値を配置マップにマップすることは、最低伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最下位ビットをマップすることと、最高伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最上位ビットをマップすることとをさらに含む、請求項17に記載の方法。
  21. 記憶のための前記インターリーブLDPC符号化データ値を変調することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  22. 前記変調することは、パルス振幅変調器(PAM)により行われる、請求項21に記載の方法。
  23. 符号化マルチレベル信号データ値を受信することと、
    前記符号化マルチレベル信号データ値を復号化してマルチレベル信号データ値に戻すことと、
    をさらに含む方法であって、
    前記符号化マルチレベル信号データ値は、低密度パリティチェックコード(LDPC)により符号化され、かつ、ビットインターリーブ符号化変調(BICM)によりインターリーブされている、方法。
  24. 前記符号化マルチレベル信号データ値は、さらに、配置マップに従い、変調コードにマップされている、請求項23に記載の方法。
  25. 前記配置マップは、グレイコードマッピングに基づく、請求項24に記載の方法。
  26. 前記配置マップは、8つの配置ポイントを有する、請求項24に記載の方法。
  27. 最低伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最下位ビットがマップされ、最高伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最上位ビットがマップされる、請求項26に記載の方法。
  28. データ値を低密度パリティチェック(LDPC)コードにより符号化して符号化データ値を発生させる手段と、
    ビットインターリーブ符号化変調(BICM)による符号化データ値を生成する手段と、
    BICM符号化データ値を格納する手段と、
    を備えるメモリ装置であって、
    前記BICM符号化データ値を格納する手段は、マルチレベル信号により動作する、メモリ装置。
  29. 前記符号化する手段と、前記生成する手段と、前記格納する手段とを制御する手段をさらに備える、請求項28に記載のメモリ装置。
  30. 前記BICM符号化データ値を、配置マップに従い、変調コードにマップする手段をさらに備える、請求項28に記載のメモリ装置。
  31. 最低伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最下位ビットがマップされ、最高伝送電圧レベルに対応する変調コードに一組の最上位ビットがマップされる、請求項30に記載のメモリ装置。
  32. 前記マルチレベル信号を変調する手段をさらに備える、請求項28に記載のメモリ装置。
  33. 前記BICM符号化データ値を格納する手段から受け取ったマルチレベル信号から、BICM符号化データ値をデインターリーブする手段をさらに備える、請求項28に記載のメモリ装置。
  34. 前記デインターリーブされたBICM符号化データ値を復号化する手段をさらに備える、請求項33に記載のメモリ装置。
JP2009502244A 2006-03-31 2007-03-27 Ldpcおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリ Active JP5356214B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US78829106P 2006-03-31 2006-03-31
US60/788,291 2006-03-31
US11/627,250 2007-01-25
US11/627,250 US7971130B2 (en) 2006-03-31 2007-01-25 Multi-level signal memory with LDPC and interleaving
PCT/IB2007/000822 WO2007116275A1 (en) 2006-03-31 2007-03-27 Multi-level memory with ldpc bit interleaved coded modulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009531767A true JP2009531767A (ja) 2009-09-03
JP5356214B2 JP5356214B2 (ja) 2013-12-04

Family

ID=38328116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009502244A Active JP5356214B2 (ja) 2006-03-31 2007-03-27 Ldpcおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリ

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7971130B2 (ja)
EP (1) EP2008363A1 (ja)
JP (1) JP5356214B2 (ja)
KR (1) KR20090005359A (ja)
IL (1) IL194484A (ja)
WO (1) WO2007116275A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008187706A (ja) * 2006-12-27 2008-08-14 Nec Lab America Inc 高速光伝送のためのビットインターリーブされたldpc符号化変調
JP2015513866A (ja) * 2012-03-08 2015-05-14 マイクロン テクノロジー, インク. エラーコード化スキームと変調スキームを組合せるための装置及び方法

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8219886B1 (en) 2006-01-20 2012-07-10 Marvell International Ltd. High density multi-level memory
US8725929B1 (en) 2006-11-06 2014-05-13 Marvell World Trade Ltd. Adaptive read and write systems and methods for memory cells
US8645793B2 (en) 2008-06-03 2014-02-04 Marvell International Ltd. Statistical tracking for flash memory
US7941590B2 (en) * 2006-11-06 2011-05-10 Marvell World Trade Ltd. Adaptive read and write systems and methods for memory cells
US7808834B1 (en) 2007-04-13 2010-10-05 Marvell International Ltd. Incremental memory refresh
US8031526B1 (en) 2007-08-23 2011-10-04 Marvell International Ltd. Write pre-compensation for nonvolatile memory
US8189381B1 (en) 2007-08-28 2012-05-29 Marvell International Ltd. System and method for reading flash memory cells
US8085605B2 (en) 2007-08-29 2011-12-27 Marvell World Trade Ltd. Sequence detection for flash memory with inter-cell interference
US8248848B1 (en) 2007-10-01 2012-08-21 Marvell International Ltd. System and methods for multi-level nonvolatile memory read, program and erase
TWI427937B (zh) 2007-11-26 2014-02-21 Sony Corp Data processing device and data processing method
TWI390856B (zh) 2007-11-26 2013-03-21 Sony Corp Data processing device and data processing method
CN102132350B (zh) * 2008-07-01 2015-06-17 Lsi公司 用于闪存存储器中的软解映射和单元间干扰减轻的方法和设备
US8301979B2 (en) * 2008-10-07 2012-10-30 Sandisk Il Ltd. Low density parity code (LDPC) decoding for memory with multiple log likelihood ratio (LLR) decoders
US8583979B1 (en) * 2008-10-17 2013-11-12 Sk Hynix Memory Solutions Inc. Multiple interleavers in a coding system
US8458114B2 (en) * 2009-03-02 2013-06-04 Analog Devices, Inc. Analog computation using numerical representations with uncertainty
US20100220514A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-02 Lyric Semiconductor, Inc. Storage devices with soft processing
US8179731B2 (en) 2009-03-27 2012-05-15 Analog Devices, Inc. Storage devices with soft processing
KR101678407B1 (ko) * 2010-05-10 2016-11-23 삼성전자주식회사 데이터 저장 장치 및 그것의 프로그램 방법
US8560919B2 (en) * 2010-10-22 2013-10-15 Sandisk Technologies Inc. System and method of interleaving data according to an adjustable parameter
US8464137B2 (en) 2010-12-03 2013-06-11 International Business Machines Corporation Probabilistic multi-tier error correction in not-and (NAND) flash memory
EP2525496A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-21 Panasonic Corporation Bit-interleaved coding and modulation (BICM) with quasi-cyclic LDPC codes
US8527849B2 (en) * 2011-08-19 2013-09-03 Stec, Inc. High speed hard LDPC decoder
WO2013065085A1 (en) 2011-11-01 2013-05-10 Hitachi, Ltd. Nonvolatile storage system compensating prior probability for low-density parity check codes
US9190076B2 (en) * 2012-05-29 2015-11-17 International Business Machines Corporation Data format using an efficient reverse concatenated modulation code for magnetic tape recording
US9558782B2 (en) * 2012-05-29 2017-01-31 International Business Machines Corporation Partial reverse concatenation for data storage devices using composite codes
US9178534B2 (en) 2012-05-29 2015-11-03 International Business Machines Corporation Methods for partial reverse concatenation for data storage devices using composite codes
US9098105B2 (en) * 2012-08-24 2015-08-04 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Dynamic Y-buffer size adjustment for retained sector reprocessing
US9059737B2 (en) 2013-01-11 2015-06-16 HGST Netherlands B.V. Disk drive with distributed codeword blocks
US9077378B2 (en) 2013-01-31 2015-07-07 Lsi Corporation Integrated-interleaved low density parity check (LDPC) codes
KR102002559B1 (ko) 2013-07-05 2019-07-22 삼성전자주식회사 송신 장치 및 그의 신호 처리 방법
KR20150005853A (ko) 2013-07-05 2015-01-15 삼성전자주식회사 송신 장치 및 그의 신호 처리 방법
US9196299B2 (en) * 2013-08-23 2015-11-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods for enhanced data encoding and decoding
US9602137B2 (en) * 2014-02-19 2017-03-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmitting apparatus and interleaving method thereof
KR101776275B1 (ko) 2014-02-19 2017-09-07 삼성전자주식회사 송신 장치 및 그의 인터리빙 방법
US9602141B2 (en) 2014-04-21 2017-03-21 Sandisk Technologies Llc High-speed multi-block-row layered decoder for low density parity check (LDPC) codes
US9748973B2 (en) * 2014-04-22 2017-08-29 Sandisk Technologies Llc Interleaved layered decoder for low-density parity check codes
US9503125B2 (en) 2014-05-08 2016-11-22 Sandisk Technologies Llc Modified trellis-based min-max decoder for non-binary low-density parity-check error-correcting codes
KR102287623B1 (ko) * 2015-02-16 2021-08-10 한국전자통신연구원 길이가 64800이며, 부호율이 4/15인 ldpc 부호어 및 1024-심볼 맵핑을 위한 비트 인터리버 및 이를 이용한 비트 인터리빙 방법
KR102287627B1 (ko) * 2015-02-16 2021-08-10 한국전자통신연구원 길이가 64800이며, 부호율이 4/15인 ldpc 부호어 및 4096-심볼 맵핑을 위한 비트 인터리버 및 이를 이용한 비트 인터리빙 방법
KR102287625B1 (ko) * 2015-02-16 2021-08-10 한국전자통신연구원 길이가 64800이며, 부호율이 2/15인 ldpc 부호어 및 4096-심볼 맵핑을 위한 비트 인터리버 및 이를 이용한 비트 인터리빙 방법
US9634692B2 (en) * 2015-05-19 2017-04-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmitting apparatus and interleaving method thereof
US9680505B2 (en) 2015-05-19 2017-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmitting apparatus and interleaving method thereof
US9595978B2 (en) 2015-05-19 2017-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmitting apparatus and interleaving method thereof
US9692453B2 (en) 2015-05-19 2017-06-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Transmitting apparatus and interleaving method thereof
US10277435B2 (en) 2017-08-07 2019-04-30 Micron Technology, Inc. Method to vertically align multi-level cells
US10530617B2 (en) 2017-08-07 2020-01-07 Micron Technology, Inc. Programmable channel equalization for multi-level signaling
US10447512B2 (en) * 2017-08-07 2019-10-15 Micron Technology, Inc. Channel equalization for multi-level signaling
US11437112B2 (en) 2018-12-06 2022-09-06 Micron Technology, Inc. Multi-level signaling for a memory device
US11870616B2 (en) * 2020-01-27 2024-01-09 Micron Technology, Inc. Postamble for multi-level signal modulation
US11481271B2 (en) * 2021-03-16 2022-10-25 Western Digital Technologies, Inc. Storage system and method for using subcodes and convolutional-based LDPC interleaved coding schemes with read threshold calibration support

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004091125A2 (en) * 2003-04-02 2004-10-21 Flarion Technologies, Inc. Methods and apparatus for interleaving in a block-coherent communication system
JP2005102201A (ja) * 2003-09-04 2005-04-14 Directv Group Inc ショートブロック長の低密度パリティチェック(ldpc)コードを提供する方法およびシステム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100408575B1 (ko) * 1996-12-17 2003-12-06 지멘스 악티엔게젤샤프트 메모리 셀 장치의 병렬 라인을 제어하기 위한 장치
US7043681B2 (en) 2002-05-03 2006-05-09 Ibiquity Digital Corporation Digital audio broadcasting method and apparatus using complementary pattern-mapped convolutional codes
JP4062435B2 (ja) * 2002-12-03 2008-03-19 日本電気株式会社 誤り訂正符号復号装置
JP2005078721A (ja) 2003-09-01 2005-03-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 誤り訂正方法およびメモリ回路
US7421041B2 (en) * 2004-03-01 2008-09-02 Qualcomm, Incorporated Iterative channel and interference estimation and decoding
US7281192B2 (en) * 2004-04-05 2007-10-09 Broadcom Corporation LDPC (Low Density Parity Check) coded signal decoding using parallel and simultaneous bit node and check node processing
US7243287B2 (en) * 2004-05-03 2007-07-10 Broadcom Corporation Decoding LDPC (Low Density Parity Check) code and graphs using multiplication (or addition in log-domain) on both sides of bipartite graph
US7760880B2 (en) * 2004-10-13 2010-07-20 Viasat, Inc. Decoder architecture system and method
US7516390B2 (en) * 2005-01-10 2009-04-07 Broadcom Corporation LDPC (Low Density Parity Check) coding and interleaving implemented in MIMO communication systems
US8122315B2 (en) * 2005-12-01 2012-02-21 Electronics And Telecommunications Research Institute LDPC decoding apparatus and method using type-classified index
US8006172B2 (en) * 2007-07-10 2011-08-23 Oracle America, Inc. Auxiliary path iterative decoding
US8020063B2 (en) * 2007-07-26 2011-09-13 Harris Corporation High rate, long block length, low density parity check encoder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004091125A2 (en) * 2003-04-02 2004-10-21 Flarion Technologies, Inc. Methods and apparatus for interleaving in a block-coherent communication system
JP2005102201A (ja) * 2003-09-04 2005-04-14 Directv Group Inc ショートブロック長の低密度パリティチェック(ldpc)コードを提供する方法およびシステム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008187706A (ja) * 2006-12-27 2008-08-14 Nec Lab America Inc 高速光伝送のためのビットインターリーブされたldpc符号化変調
JP2015513866A (ja) * 2012-03-08 2015-05-14 マイクロン テクノロジー, インク. エラーコード化スキームと変調スキームを組合せるための装置及び方法
US9251000B2 (en) 2012-03-08 2016-02-02 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for combining error coding and modulation schemes

Also Published As

Publication number Publication date
IL194484A0 (en) 2009-08-03
EP2008363A1 (en) 2008-12-31
JP5356214B2 (ja) 2013-12-04
KR20090005359A (ko) 2009-01-13
US20070245214A1 (en) 2007-10-18
IL194484A (en) 2012-10-31
WO2007116275A1 (en) 2007-10-18
US8869014B2 (en) 2014-10-21
US20110258509A1 (en) 2011-10-20
US7971130B2 (en) 2011-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5356214B2 (ja) Ldpcおよびインターリーブによるマルチレベル信号メモリ
KR101410434B1 (ko) 플래시 메모리에서 에러를 정정하기 위한 방법 및 시스템
KR101373789B1 (ko) 코딩 및 신호 처리 기능을 갖는 플래시 메모리
TWI402854B (zh) 用於m位元記憶體單元的m+n位元程式化及m+l位元讀取
US8745453B1 (en) Circuits, architectures, apparatuses, systems, methods, algorithms, software and firmware for using reserved cells to indicate defect positions
TWI459402B (zh) 記憶體系統、用於讀取儲存於記憶體裝置的記憶體單元中的資料的方法
US8583991B1 (en) High density multi-level memory
US9213602B1 (en) Write mapping to mitigate hard errors via soft-decision decoding

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111202

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120803

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20120810

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20120907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130828

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5356214

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250