The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

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Design of High-performance Parallel BCH Decoder for Error Collection in MLC Flash Memory

MLC 낸드 플래시 메모리 오류정정을 위한 고속 병렬 BCH 복호기 설계

  • 최원정 (강원대학교 공학대학 전자정보통신공학과) ;
  • 이제훈 (강원대학교 공학대학 전자정보통신공학부) ;
  • 성원기 (강원대학교 공학대학 전자정보통신공학부)
  • Received : 2016.01.05
  • Accepted : 2016.02.06
  • Published : 2016.03.28
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Abstract

This paper presents the design of new parallel BCH decoder for MLC NAND flash memory. The proposed decoder supports the multi-byte parallel operations to enhance its throughput. In addition, it employs a LFSR-based parallel syndrome generator for compact hardware design. The proposed BCH decoder is synthesized with hardware description language, VHDL and it is verified using Xilinx FPGA board. From the simulation results, the proposed BCH decoder enhances the throughput by 2.4 times than its predecessor employing byte-wise parallel operation. Compared to the other counterpart employing a GFM-based parallel syndrome generator, the proposed BCH decoder requires the same number of cycles to complete the given works but the circuit size is reduced to less than one-third.

본 논문은 MLC 타입 낸드 플래시 메모리의 오류 정정을 위한 병렬 BCH 복호기 설계를 제안한다. 제안된 BCH 복호기는 다중 바이트 병렬 연산을 지원한다. 병렬 계수 증가에 따른 회로 크기 증가폭을 줄이기 위해, LFSR 기반 병렬 신드롬 생성기 구조를 적용하였다. 제안된 BCH 복호기는 VHDL을 이용하여 합성되었고, Xilinx FPGA를 이용하여 동작을 검증하였다. 검증 결과 제안된 신드롬 생성기는 기존 바이트-단위의 병렬 신드롬 생성기에 비해 성능을 2.4배 증가시켰다. GFM 방식의 병렬 신드롬 생성기와 비교하여, 동작 완료에 따른 사이클 수는 동일하나, 회로 크기는 1/3 이하로 감소됨을 확인하였다.

Keywords

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