Hybrid hard-/soft-decision LDPC decoding strategy for NAND flash memory

This paper concerns a decoding strategy to improve the throughput in NAND flash memory using low- density parity-check （LDPC） codes. As the reliability of NAND flash memory continues degrading, conventional error correction codes have become increasingly inadequate. LDPC code is highly desirable, due to its powerful correction strength. However, in order to maximize the correction strength, LDPC codes demand fine-grained memory sensing, leading to a significant read latency penalty. To address the drawbacks caused by soft-decision LDPC decoding, this paper proposes a hybrid hard-/soft-decision LDPC decoding strategy. Simulation results show that the proposed approach could reduce the read latency penalty and hence improve the decoding throughput up to 30 %, especially in early lifetime of NAND flash memory, compared with the conventional decoding with equivalent area.     

基于数据相关性的多片闪存系统垃圾回收器

研制了一种基于数据相关性的垃圾回收器.通过更新频率计数器链表机制,检测出具有相关性的数据.垃圾回收器对相关性数据进行迁移,集中到同一个片内,有效地延长了片处于关闭状态的时间,有利于抵消同步损失,达到节能的目的.使用能量权函数来衡量处于不同能量状态的片的回收代价,最小化对处于休眠态的片进行回收的次数.回收块选择算法采用加权代价函数的方法,考虑了能量权和迁移权,使得回收耗能最小.实验结果显示:规格化能量减少了大约15%,规格化延时增加了6.3%;其乘积比代价-收益策略减少了9.6%.该垃圾回收器能够用较小的性能损失获得较大的节能比例.     

CF-HNLBI:一种新的闪存数据库B-树索引

提出了一种新的基于B-树的闪存数据库索引——CF-HNLBI索引.使用链表组织缓冲区中的更新信息,减少了缓冲区遍历时间,通过链表结构减少冗余信息,提高了缓冲区利用率.将缓冲区分为冷区和热区,并采用基于更新信息频度的替换算法,有效地减少了闪存写操作次数.实验结果表明,CF-HNLBI索引比其他已有索引具有更好的性能.     

HFB:一种闪存上的块页混合缓存管理方法

闪存有多种优良特性,但是它却还具有较严重的缺点,这使得闪存的性能不高,成为了系统的性能瓶颈。该文提出了一种名为HFB(hybrid flash buffer)的高效闪存缓存管理方法。HFB方法提供页和块两种粒度的缓存管理策略,发挥两种不同粒度替换策略的优势,可以适应随机和顺序性的工作负载。HFB优先减少在闪存上较耗时的写操作,也减少了读和擦除操作。HFB采用八叉树组织缓存数据,实现了对数据的高效管理。该文对HFB进行了理论分析,并采用DiskSim模拟器和实际工作负载对其进行评测。理论分析和实验结果表明:HFB的加权缓存命中率高于其他典型的闪存缓存管理方法。     

基于FPGA的数据记录仪NAND FLASH读写模块研制

随着船舶、航空电子技术的发展,大容量参数记录系统成为设备中必备的部分。文章介绍一种在参数记录仪中应用的基于FPGA的NAND FLASH读写模块,采用固态存储芯片NAND FLASH作为存储介质,FPGA作为存储器的控制核心,使用FPGA内部存储器构建FIFO输入和输出缓冲区,引入坏块自动屏蔽技术,在系统中FIFO作为NAND FLASH的读写端口,简化了外部CPU进行数据存储。实验结果表明,该模块能快速的嵌入到记录仪系统中。     

基于MWM的闪存数据库缓冲区置换算法

针对现有闪存数据库缓冲区置换算法无法充分发挥闪存存储器性能的现状,提出了一种基于最小权重矩阵(MWM)的高效缓冲区置换算法.该算法基于缓冲区代价置换算法思想,使用MWM来组织管理缓冲区的数据块,将数据访问频度映射为权重参数,用来参与缓冲区中数据块的置换.在闪存感知平台Flash-DBSim上针对几种典型测试类型数据集进行对比实验,结果表明:本文算法充分利用数据访问特征,特别适用于数据库中数据使用频率高的应用场景.     

Yaffs2文件系统中NAND Flash块选择策略的改进

针对Yaffs2文件系统中块选择策略引起的Nand Flash磨损均衡方面的缺陷,引入文件更新和块回收热度计算,将不同热度的文件分离到对应热度的物理块中,来改进空闲块选择策略.同时引入分散度和磨损度判断机制,通过在不同情况下选择最有效的回收块选择策略进行垃圾回收,以提高磨损均衡效果.实验使用QEMU搭建嵌入式Linux仿真环境,从垃圾回收页拷贝次数、块总擦除次数、块最大擦除次数、块擦除次数最大差值、块擦除次数标准差等方面进行性能比较.仿真实验结果表明,改进策略能大大提高Yaffs2垃圾回收效率,并能有效提升磨损均衡效果,延长Nand Flash设备的使用寿命.     

一种物联网数据库高性能廉价闪存缓冲队列机制

在物联网环境中,大量的传感器产生了海量的数据.这些数据一般需要立刻保存到数据库中,以实现分析与应用.大量传感器数据写入到数据库中,会在存储系统中产生严重的小数据同步写性能瓶颈,严重影响数据库系统性能.本文设计了一种物联网数据库高性能廉价闪存缓冲队列——IFCQD（Inexpensive Flash Cache Queue for Database）.IFCQD充分利用了USB 30接口与FLASH闪存的高速特性,在保证数据同步写入存储器,不会意外丢失的基础上,可以显著地优化大量数据写入到数据库中的性能.针对FLASH闪存的特性,本文还使用了双重索引法来提高闪存缓冲机制的性能.实验表明,IFCQD机制可以基于廉价的闪存,在物联网应用环境中显著地提高数据采集系统的性能.     

西门子PLC存储器的应用

主要针对西门子PLC中S7300/400模块存储器的功能、存储器的区别,存储卡选择等问题进行了阐述,并提出了使用存储卡时注意的事项。     

基于ARM平台和NAND flash启动技术的u-boot移植过程浅析

BootLoader移植是嵌入式系统开发中一个非常重要工作环节。本文着重分析了u-boot的启动过程和NAND flash在u-boot中的读写实现,并给出了在u-boot的移植中实现NAND flash启动的相关思路及具体方法。