用于渦輪乘積碼的裝置和方法制造方法及圖紙

一種用于渦輪乘積碼的裝置包括碼字發生器和交織器。碼字發生器接收矩陣中的數據，并且產生包括數據、行奇偶校驗位和列奇偶校驗位的渦輪乘積碼(TPC)碼字。交織器通過將TPC碼字的至少一個行?列相交部分中的至少一個位分配給至少一個主碼來交織TPC碼字，并且輸出交織后的TPC碼字。

【技術實現步驟摘要】
用于渦輪乘積碼的裝置和方法相關申請的交叉引用本申請要求2015年11月20日提交的第14/948197號美國非臨時申請的優先權，其全部內容通過引用合并于此。
本公開的示例性實施例涉及一種信號處理和編碼技術。
技術介紹
最常使用磁儲存技術來儲存數據，但是對當前電子設備的更小重量和更快讀取/寫入操作的需求使得磁儲存技術不能令人滿意。基于NAND的技術能夠滿足對高密度數據儲存設備的需求，但是該技術非常昂貴。需要降低基于NAND的技術的成本，同時保持性能水平。
技術實現思路
本公開的實施例針對一種信號處理和編碼技術，該技術可以在較低的硬件復雜度的情況下提供高性能收益。本公開的實施例提供一種使用渦輪乘積碼(turboproductcode)的裝置和其操作方法以在性能和吞吐量(throughput)方面獲得收益。本公開的實施例提供一種交織器(interleaver)，其可以降低主碼解碼的頻率以及在高碼率(coderate)處下移(pushdown)錯誤平層(errorfloor)。根據本專利技術的實施例，一種裝置包括碼字發生器和交織器。碼字發生器接收矩陣中的數據，并且產生包括數據、行奇偶校驗位和列奇偶校驗位的渦輪乘積碼(TPC)碼字。交織器通過將TPC碼字的至少一個行-列相交部分中的至少一個位分配給至少一個主碼來交織TPC碼字，并且輸出交織后的TPC碼字。根據本專利技術的另一個實施例，一種方法包括：產生渦輪乘積碼(TPC)碼字，所述TPC碼字包括矩陣中的數據、行奇偶校驗位和列奇偶校驗位。所述方法還包括：通過將TPC碼字的至少一個行-列相交部分中的至少一個位分配給至少一個主碼來交織TPC碼字，以及輸出交織后的TPC碼字。附圖說明圖1圖示了包括存儲系統的數據處理系統，在所述存儲系統中應用本專利技術的實施例。圖2是根據本專利技術的實施例的包括編碼器和解碼器的存儲系統的框圖。圖3A是表示針對不同碼率的渦輪乘積碼(TPC)的性能的圖表。圖3B是表示針對不同碼率的主碼解碼的概率的圖表。圖4A和圖4B是圖示根據本專利技術的實施例的TPC碼字的生成過程的示圖。圖5是圖示根據本專利技術的實施例的可解碼的具有被困錯誤圖樣的TPC結構的示圖。圖6是圖示根據本專利技術的實施例的交織器的操作的示圖。圖7是圖示根據本專利技術的另一個實施例的交織器的操作的示圖。圖8A是圖示根據本專利技術的實施例的使用交織器后主碼的瀑布區中的性能的示圖。圖8B是圖示根據本專利技術的另一個實施例的使用交織器后主碼的瀑布區中的性能的示圖。圖9A是圖示根據本專利技術的實施例的使用交織器后主碼的錯誤平層區中的性能的示圖。圖9B是圖示根據本專利技術的另一個實施例的使用交織器后主碼的錯誤平層區中的性能的示圖。圖10是圖示根據本專利技術的實施例的主碼的性能的圖表。具體實施方式以下將參照附圖更詳細地描述各種實施例。然而，本專利技術可以以不同的形式來實現，并且不應當被解釋為局限于本文中所闡述的實施例。更確切地說，這些實施例被提供使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本專利技術的范圍充分地傳達給本領域技術人員。貫穿本公開，相同的附圖標記在本專利技術的各種附圖和實施例中始終指代相同的部分。本專利技術可以以若干方式實現，包括作為：過程；裝置；系統；組合物；在計算機可讀儲存介質上實施的計算機程序產品；和/或處理器(諸如被配置為運行儲存在耦接至處理器的存儲器上和/或通過耦接至處理器的存儲器提供的指令的處理器)。在該說明書中，這些實施方式或本專利技術可采取的任何其他形式可以被稱為技術。一般而言，可以在本專利技術的范圍內改變所公開的過程的步驟的順序。除非另有說明，否則描述為被配置來執行任務的組件(諸如處理器或存儲器)可以實現為被臨時配置為在給定時間執行該任務的常規組件，或實現為被制造來執行該任務的特定組件。如在本文中所用，術語“處理器”指被配置為處理數據(諸如計算機程序指令)的一種或更多種器件、電路和/或處理核。降低基于NAND的技術的成本的一種方法包括縮減工藝，但是縮減工藝會降低性能。可以通過使用高級信號處理和編碼技術來補償這種性能損失。已經使用了博斯-喬赫里-霍克文黑姆(BCH，Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)碼和低密度奇偶校驗(LDPC，lowdensityparitycheck)碼來確保數據完整性。對于BCH碼，主要缺點在于其不能用于軟判決解碼，這使得這些編碼不理想。LDPC碼提供良好的硬判決解碼性能和軟判決解碼性能。然而，LDPC解碼器的復雜度相當高，這使得對于硬件實現來說該解決方案過于昂貴。下面公開和描述了一種高級編碼技術，其可以利用較低的硬件復雜度來提供高性能收益。渦輪乘積碼(TPC)被認為是能夠以比LDPC碼低得多的硬件復雜度來提供顯著收益的高級編碼技術。在硬判決解碼中，與BCH碼和LDPC碼相比，TPC給出顯著的性能收益。在軟判決解碼中，TPC取得接近于LDPC碼的性能收益。TPC被認為是能夠以比LDPC碼低得多的硬件復雜度來提供顯著收益的高級編碼技術。在硬判決解碼中，與BCH碼和LDPC碼相比，TPC給出顯著的性能收益。在軟判決解碼中，TPC取得接近于LDPC碼的性能收益。TPC碼可能在高碼率處的性能損失和吞吐量損失方面具有缺點。TPC碼策略可以在高碼率處給出錯誤平層(errorfloor)。可以通過增加主碼的校正容量來降低這種錯誤平層。但是這顯著地降低了瀑布區性能(見圖3A)。如果在以行/列碼為代價的情況下增加主碼的校正容量，則當對具有最高碼率(最高碼率見圖3B)的數據(例如，4K數據)解碼時，轉入主碼解碼的概率相當高。例如，這意味著為了對4K數據解碼，長度為16K的全部頁將用于解碼。這種頻繁的頁讀取將影響吞吐量，這使得對于提供高吞吐量來說，該解決方案是不可接受的。結果，在使用渦輪乘積碼的系統中，需要高級編碼技術來提供性能和吞吐量方面的收益。在本公開中，提出了新型技術來設計主交織器，該主交織器減小主碼解碼的頻率以及將錯誤平層下移至期望水平(desiredregime)。在一些實施例中，本專利技術將被應用至圖1中所示的數據處理系統。圖1圖示包括存儲系統的數據處理系統100，在該存儲系統中應用了本專利技術的實施例。圖1中所示的數據處理系統100僅用于說明。在不脫離本公開的范圍的情況下，可以使用數據處理系統100的其他結構。雖然圖1圖示了數據處理系統100的一個示例，但是可以對圖1做出各種改變。例如，數據處理系統100可以以任何適當的布置而包括任意元件，或者可以不包括任意元件。參照圖1，數據處理系統100可以包括主機102和存儲系統110。例如，主機102可以包括諸如移動電話、MP3播放器和膝上計算機的便攜式電子設備或者諸如臺式計算機、游戲機、TV和投影儀的電子設備。存儲系統110可以響應于來自主機102的請求而操作，具體地，儲存要被主機102訪問的數據。換句話說，存儲系統110可以用作主機102的主存儲系統或輔助存儲系統。存儲系統110可以根據要與主機102電耦接的主機接口的協議而用各種類型的儲存設備中的任意一種來實施。存儲系統110可以用諸如固態驅動器(SSD)、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、縮小尺寸MMC(RS-MMC)和微型MMC、安全數字(SD)卡、迷你SD和微型SD、通用串行總線(USB)儲存本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種裝置，包括：碼字發生器，適用于接收矩陣中的數據，并且產生包括數據、行奇偶校驗位和列奇偶校驗位的渦輪乘積碼TPC碼字；以及交織器，適用于通過將TPC碼字的至少一個行?列相交部分中的至少一個位分配給至少一個主碼來交織TPC碼字，并且輸出交織后的TPC碼字。

【技術特征摘要】
2015.11.20 US 14/948,1971.一種裝置，包括：碼字發生器，適用于接收矩陣中的數據，并且產生包括數據、行奇偶校驗位和列奇偶校驗位的渦輪乘積碼TPC碼字；以及交織器，適用于通過將TPC碼字的至少一個行-列相交部分中的至少一個位分配給至少一個主碼來交織TPC碼字，并且輸出交織后的TPC碼字。2.如權利要求1所述的裝置，其中，碼字發生器適用于：從矩陣的行數據產生行奇偶校驗位；通過組合行奇偶校驗位和列數據來產生列奇偶校驗位；以及產生包括數據、行奇偶校驗位和列奇偶校驗位的TPC碼字。3.如權利要求1所述的裝置，其中，交織器適用于將TPC碼字的所述至少一個行-列相交部分中的位分配給多個主碼。4.如權利要求3所述的裝置，其中，所述至少一個行-列相交部分中的位的數量與所述多個主碼的數量相同。5.如權利要求4所述的裝置，其中，交織器適用于將TPC碼字的所述至少一個行-列相交部分中的位中的每個位分配給不同的主碼。6.如權利要求3所述的裝置，其中，所述至少一個行-列相交部分中的位的數量與所述多個主碼的數量不同。7.如權利要求6所述的裝置，其中，所述至少一個行-列相交部分中的位的數量大于所述多個主碼的數量。8.如權利要求6所述的裝置，其中，交織器適用于將TPC碼字的所述至少一個行-列相交部分中的預定數量的位分配給同一主碼。9.如權利要求8所述的裝置，其中，所述至少一個行-列相交部分中的所述預定數量的位包括所述至少一個行-列相交部分中的兩個位。10.一種方法，包括：產生渦輪乘積碼TPC碼字...

【專利技術屬性】
技術研發人員：納威恩·庫瑪，阿曼·巴迪亞，曾令琪，
申請(專利權)人：愛思開海力士有限公司，
類型：發明
國別省市：韓國,KR