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面向存储芯片的片上错误检测与纠正EDAC从汉明码到LDPC的演进.docx
资料介绍
面向存储芯片的片上错误检测与纠正EDAC从汉明码到LDPC的演进
——从单比特纠错到多比特纠错的编码理论与硬件实现
引言
错误检测与纠正（EDAC）是存储芯片保证数据完整性的核心技术。在DRAM中，由于阿尔法粒子和宇宙射线引起的软错误，需要ECC（纠错码）保护。在NAND闪存中，随着QLC和PLC的采用，原始误码率持续升高，需要强大的纠错码确保数据可靠性。从简单的汉明码到高性能的LDPC码，EDAC技术经历了数十年的演进。本文系统分析面向存储芯片的EDAC技术，从编码理论到硬件实现的完整技术体系。
存储芯片的错误类型
DRAM中的错误
DRAM中常见的错误类型包括：
1. 软错误：由阿尔法粒子或宇宙射线中的中子击中存储单元，导致电荷状态翻转。软错误率（SER）在先进工艺节点中约为1000 FIT/Mb至10000 FIT/Mb。
2. 硬错误：由制造缺陷或器件退化导致的永久性故障，如存储单元短路、漏电增大。
3. RowHammer错误：高频访问相邻行导致目标行的电荷损失，引起的比特翻转。
NAND闪存中的错误
NAND闪存中常见的错误类型包括：
1. 编程错误：编程过程中电荷注入不精确，导致阈值电压偏离目标值。
2. 保持错误：电荷在存储过程中逐渐损失，导致阈值电压漂移，读取错误。
3. 读取干扰错误：读取操作对非目标单元施加应力，导致电荷注入或损失。
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