Flash存储器的纠错要求-IBM
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作者：阿呆 ? NAND Flash纠错从理论到实践，看完你就是专家了！ 想要和阿呆还有全世界的大牛讨论SSD及存储相关技术？加nanoarch为微信好友，拉你进ssdfans微信群?。? ? ? 导语 Flash常说的RBER，UBER是什么？极限情况下纠错码有多长？ 为什么 Flash是一种有失真的存储介质，必须满足Spec规定的纠错能力才能达到Spec声称的写寿命。 纠错基础 BSC（Binary Storage Channel）模型
如图，数据从发送到接收，有一定的概率出错（在通道里面或者存储介质上）。BSC模型中1和0有着同样的出错概率，作为一种近似模型。P（error）=0。01，P（success）=0.99.单个bit穿过通道的错误率叫做RBER：Raw Bit Error Rate。本例子RBER=0.01。扩展一下，传输n个bit，出错k个bit的概率如下：
以前面的例子，各种出错概率为：
出错率小于等于k个bit概率为其下的概率求和。K为1时：
在下面的例子中，用了3倍的bit来表示原来1个bit的数据，RBER依然为0.01，在3个codeword里面的3个bit出错概率假设相等。可以看出最终的出错概率降低了33倍：从原来的0.01到了0.000298.
真实世界
UBER的影响因子 纠错能力 RBER为2.00e-3，纠错能力从35增长到43bit，那么UBER下降了250倍。
RBER 同样情况下，如果RBER降到1.25e-3，UBER可以下降4000倍！
只看RBER的变化，UBER改善更显著：
怎样选择纠错码长度 短纠错码占用资源少，但是纠错能力差。长纠错码纠错能力强，但是占用更多资源。关键是选择一个能够实现足够UBER的纠错长度。如果知道4K page的纠错码长度，怎么计算8K和16K的？
问题是，Flash制造商并不提供RBER，因为RBER并非固定值，它跟晶圆质量、温度等很多因素相关。一般来讲，按照制造商提供的纠错码长度就可以了，但是企业级用户的要求更高，他们对性能和使用寿命非常关注。 深入知识 性能鉴定 下图为IBM Flash性能鉴定平台。
如下图，Flash的错误率会随着使用寿命增加而增加。为了挑战极限，必须准备好处理每100个bit就有1个坏的情况。
RBER还跟Flash内部结构也有关系。两个相邻Block的RBER有可能完全不同，下图是单个block里面不同page的RBER分布图。看得出来，upper page的RBER比lower page要高两个数量级。
如果RBER高达1%，那么要实现UBER < 1e-15，需要多大的纠错码？如下图，BCH纠错码长度很长，码率很低。所以需要更好的纠错算法，譬如LDPC。
引用 Understanding Error Correction Mandates for Flash Memory Charles Camp,CTO / IBM Flash Systems Development,IBM 不想错过阿呆的后续精彩文章？长按或扫描下面二维码关注ssdfans就可以了！
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