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Across-Array LDPC Codes Design for Resistive Random-Access Memories
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AI
DOI：10.1109/TCAD.2025.3597952.png)
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摘要
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阻变随机存取存储器（ReRAM）因其高存储密度、快速读写速度以及与CMOS器件的兼容性而备受关注。然而，ReRAM简单的交叉阵列结构引入了旁路路径（SP）干扰，这损害了ReRAM系统的存储可靠性。为解决此问题，我们提出了一种基于分区命名空间（ZNS）的新型ReRAM存储方案，该方案适用于多类型数据的混合存储保护场景，并采用低密度奇偶校验（LDPC）码来减轻SP的影响。此外，考虑到ReRAM信道的非对称特性，我们首次开发了可计算机计算的信念传播译码的非对称离散密度演化（ADDE-BP）。由于跨阵列存储结构，SP干扰和噪声在子阵列间存在差异，导致码字经历非均匀的“和信道”。为应对此问题，我们进一步提出基于ADDE-BP的非均匀纠错准则，专门用于LDPC码字的设计。仿真结果表明，在大多数信道条件下，所提出的码字比IEEE标准码和Mackay码的误码率（BER）低1～2个数量级，从而证明我们为跨阵列应用设计的LDPC码字相较于传统方法提升了数据存储可靠性。最重要的是，所设计码字的校验节点度数和节点类型得到降低，从而极大地简化了硬件实现。这项工作建立了一个ReRAM协同设计框架，同时提高了存储系统的可靠性和效率。
Keyword:
Across-array data storage
density evolution
low-density parity-check (LDPC) codes
nonuniform error correction
zoned namespace (ZNS)-based resistive random-access memory (ReRAM)
期刊
I
IF:
2.9
论文数:
668
被引数:
9.6K
机构
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