3D CT NAND闪存属性特征及闪存管理算法优化研究

发布时间：2023-11-05 09:54

　　与传统机械硬盘相比,闪存存储以其高性能、低延迟、低功耗等显著优点而成为信息存储的主流介质,在移动互联网终端以及视频监控、数据中心、航空航天等领域被广泛应用。然而,一方面由于互联网、大数据、机器学习等领域的迅速发展,用户对存储容量的需求呈爆炸性增长;另一方面闪存芯片的制程工艺已从60x纳米减少到10x纳米,接近物理极限,存储密度的继续增长受到挑战。3D堆叠闪存基于空间多层存储,可有效提高存储密度,受到了学术界和工业界的广泛关注。闪存存储因存在写入次数受限和数据保存问题而导致数据存储的可靠性受到挑战。围绕着3D电荷陷阱型(CT)闪存,针对闪存颗粒在生命周期内存储性能波动、闪存错误非均匀分布和数据存储可靠性的问题,在基于ARM和FPGA的3D闪存测试平台上,研究3D CT闪存在生命周期内时空二维属性快速测试和性能、可靠性分析评测方法,并给出性能和可靠性优化方法初探。为保证数据存储可靠性,闪存将包含坏页的闪存块计入坏块,使闪存存储寿命受到挑战。针对闪存寿命问题,提出基于层空间感知的可容错坏块管理算法(SA-BBM),仅将闪存块内坏页所在的层记为失效,并只对该层内的有效数据进行转移,从而减少数据...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 闪存的基本特性及管理算法
    1.3 国内外研究现状
    1.4 研究目的及主要工作
    1.5 论文组织结构
2 3D CT NAND闪存原理
    2.1 3D CT NAND闪存存储基本单元
    2.2 3D CT NAND闪存的基本结构
    2.3 3D CT NAND闪存的基本操作
    2.4 3D CT NAND闪存错误
    2.5 本章小结
3 3D CT NAND闪存的属性特征研究
    3.1 3D CT NAND闪存属性特征的测试环境
    3.2 3D CT闪存属性特征及分析
    3.3 本章小结
4 空间感知的可容错坏块管理算法
    4.1 传统坏块管理算法
    4.2 闪存页的可靠性特征分析
    4.3 空间感知的可容错坏块管理算法设计
    4.4 空间感知的可容错坏块管理算法实现
    4.5 空间感知的可容错坏块管理算法评估
    4.6 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读学位期间发表的论文
附录2 攻读学位期间申请的发明专利



本文编号：3860799