4Gb NAND闪存增加误码校正技术

意法半导体(STMicroelectronics)为其即将上市的4Gb NAND闪存芯片采用了复杂的片上误码校正(ECC)技术。

随着NAND开始发挥存储代码和数据的双重角色,误码校正的重要性日渐突出。一般来说,MP3音频文件中丢失数据通常无关紧要,但是,电话呼叫中丢失数据就可能就会造成掉线。

Casagrande:片上BCH算法是透明的。

在旧金山举行的国际固体电路大会上,ST演示了2位/单元架构的工作,它不同于更为传统的误码校正技术之处就是采用了BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)算法。

目前,许多客户把误码校正放在存储控制器上,但是那样就需要关于ECC技术的知识,且很难实现BCH算法。ST公司存储产品部研发总监Giulio Casagrande说:“当你把它嵌入芯片中时,BCH ECC对客户几乎是透明的。而且,ECC模块的面积只有1.3mm2,非常小。”

ST公司多级NAND开发经理Rino Micheloni表示:“对单级NAND芯片进行误码校正十分容易。可是对于多级NAND,你可能想象复杂度仅仅加倍,但是,实际上误码校正的复杂度成千上万倍地增加。”

对于大多数客户来来说,BCH校正方案很难在系统级实现,Micheloni介绍说,所以片上方法更为可行,特别是对多级单元(MLC)产品。将ECC嵌入控制器之中也会导致读吞吐量急剧下降,但是ST公司的4Gb MLC NAND芯片却能够达到40Mbps的读吞吐量,他强调说。

根据市场研究公司iSuppli的数据,ST正在加大NAND闪存业务,2005年该公司这部分的收入为8900万美元,占全球NAND市场的2.5%；预计2006年ST的NAND产量将翻番,到第四季度达到5500万片512Mb产品。目前,三星以50%的占有率主宰市场,其次是东芝公司和快速成长的Hynix半导体公司。

Casagrande透露ST和Hynix在三年前就建立了NAND技术和设计联盟,其中包括共享中国无锡的新建300mm晶圆厂的产能。4Gb NAND芯片现在可以提供样片,最初的生产安排在新加坡,然后在无锡实现量产。

图2: 片上BCH误码校正(位于4Gb NAND闪存的右下角)仅增加1.3mm2的占位面积。

“当然,现在2位/单元产品还很少,但是每一家供应商都优先发展该产品的话,我们认为2-3年之后,它将成为主流产品,”Casagrande预测说,“NAND 将经历与NOR一样的转移,现在所有128和512Mb NOR器件都是2位/单元。”

作者: 来大伟