闪存刷新机制文献的解读

一、文献信息

1、标题：Flash Correct-and-Refresh: Retention-Aware Error Management for Increased Flash Memory Lifetime

2、作者来源：卡耐基梅隆大学

二、Motivation

  1、闪存的主要错误来源是保留错误，即数据在保留过程中由于电荷移动而导致阈值电压变化造成的数据错误。
  2、增强ECC带来的寿命提升效果（P/E 循环次数）远低于其产生的开销和功耗损失。

三、Technique ( Flash Correct-and-Refresh, FCR )

1、Reprogramming in-place

  当某个page是由于电荷缺失而导致数据错误时，通过对该page进行就地再编程，恢复数据的正确率。
  图a是闪存单元原先正确的阈值分布情况；图b是闪存单元由于电荷流失而导致阈值电压降低使得部分数据错误；图c是指FCR经过就地再编程，恢复正确数据的阈值电压分布。

2、Remapping

  对于由于其他原因导致的数据错误的page，直接执行数据迁移操作。

3、Time of Refresh

  定期的或者是基于P/E循环周期适应性调整刷新时间

四、实验效果

  通过FCR机制，可以降低长时间保留在闪存中的数据的误码率，从而避免执行读操作时由于数据误码率偏高而需要频繁执行读重试导致闪存损坏或者使用增强ECC版本进行数据纠错导致产生额外的过多的开销和功耗。
  在最小开销的情况下提升了将近46倍的闪存寿命。

reference

1.Y. Cai, G. Yalcin, O. Mutlu, E. F. Haratsch, A. Cristal, O. Unsal, and K. Mai, “Flash Correct-and-Refresh: Retention-Aware Error Management for Increased Flash Memory Lifetime,” in ICCD, 2012.