LDPC解码器、半导体存储器系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种半导体存储器系统，该半导体存储器系统包括：半导体存储器装置，存储码字；以及低密度奇偶校验(LDPC)解码器，基于奇偶校验矩阵对码字进行解码，以生成解码的码字，其中LDPC解码器包括：选择器，选择共享奇偶校验矩阵的相同层索引的一个或多个子矩阵，并基于阈值和连接到选择的变量节点的不满足检查节点(UCN)的数量，选择与所选择的一个或多个子矩阵中包括的列相对应的变量节点；变量节点更新器，更新与奇偶校验矩阵中包括的所有列相对应的变量节点的判定值；校验子检查器，确定对码字的解码是否已经成功地执行；以及检查节点更新器，更新备份校验子、阈值和处理单元的大小。

LDPC decoder, semiconductor memory system and operation method

【技术实现步骤摘要】
LDPC解码器、半导体存储器系统及其操作方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月19日提交的申请号为10-2018-0142690的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
本公开的示例性实施例总体涉及一种半导体存储器系统，更具体地，涉及一种半导体存储器系统中的错误校正。
技术介绍
通常，半导体存储器装置分为易失性存储器装置(例如，动态随机存取存储器(DRAM)和静态RAM(SRAM))和非易失性存储器装置(例如，只读存储器(ROM)、掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、铁电RAM(FRAM)、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)和存闪速存储器)。易失性存储器装置在电源中断时会丢存储在其中的数据，而非易失性存储器装置即使在供电中断时仍会保留其中的数据。闪速存储器装置由于其高编程速度、低功耗和大数据存储容量而被广泛用作计算机系统中的存储介质。专利技术内容本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体存储器系统，包括：/n半导体存储器装置，存储包括多个子矩阵的码字；以及/n低密度奇偶校验解码器，即LDPC解码器，基于奇偶校验矩阵对所述码字进行解码，以生成解码的码字，/n其中所述LDPC解码器包括：/n选择器，选择共享所述奇偶校验矩阵的相同层索引的所述多个子矩阵中的一个或多个子矩阵，并基于阈值和连接到选择的变量节点的不满足检查节点即UCN的数量，选择与所选择的一个或多个子矩阵中包括的列相对应的变量节点；/n变量节点更新器，通过反转所选择的变量节点的判定值来更新与所述奇偶校验矩阵中包括的所有列相对应的变量节点的判定值，其中反转判定值包括将零值翻转为一值或将一值翻转为零值；/n校验...

【技术特征摘要】
20181119 KR 10-2018-01426901.一种半导体存储器系统，包括：
半导体存储器装置，存储包括多个子矩阵的码字；以及
低密度奇偶校验解码器，即LDPC解码器，基于奇偶校验矩阵对所述码字进行解码，以生成解码的码字，
其中所述LDPC解码器包括：
选择器，选择共享所述奇偶校验矩阵的相同层索引的所述多个子矩阵中的一个或多个子矩阵，并基于阈值和连接到选择的变量节点的不满足检查节点即UCN的数量，选择与所选择的一个或多个子矩阵中包括的列相对应的变量节点；
变量节点更新器，通过反转所选择的变量节点的判定值来更新与所述奇偶校验矩阵中包括的所有列相对应的变量节点的判定值，其中反转判定值包括将零值翻转为一值或将一值翻转为零值；
校验子检查器，通过将所述变量节点的更新的判定值乘以所述奇偶校验矩阵来确定是否已经成功执行了对所述码字的解码；以及
检查节点更新器，在确定已经执行了Im次子迭代操作后，更新备份校验子、阈值和处理单元的大小，
其中所述处理单元的大小为P×Im，
其中Im是最大子迭代计数，
其中P是能够并行执行LDPC解码操作的所述变量节点的数量，并且
其中所述子迭代操作包括：选择一个或多个子矩阵；更新所述变量节点的判定值；并且确定是否成功执行了对所述码字的解码。


2.根据权利要求1所述的半导体存储器系统，其中，对与形成所述奇偶校验矩阵的所有列相对应的变量节点执行所述子迭代操作作为一次迭代操作，并且其中所述LDPC解码器执行IM次所述一次迭代操作或直到所述码字被成功解码为止，并且其中IM是最大迭代计数。


3.根据权利要求1所述的半导体存储器系统，其中所述LDPC解码器进一步包括：
奇偶校验矩阵管理器，存储关于所述奇偶校验矩阵的信息；以及
通道消息管理器，基于所述码字生成硬判定值。


4.根据权利要求1所述的半导体存储器系统，其中所述变量节点更新器包括：
反转函数评估器，基于所述备份校验子和所选择的变量节点的硬判定值来生成反转函数；
位翻转元件，基于所述反转函数和所述阈值，反转所选择的变量节点的判定值；以及
变量节点判定值管理器，基于所述变量节点的反转的判定值，更新与形成所述奇偶校验矩阵的所有列相对应的所述变量节点的判定值。


5.根据权利要求2所述的半导体存储器系统，其中所述校验子检查单元包括：
校验子计算器，通过将所述奇偶校验矩阵乘以所述变量节点的判定值并确定所述解码操作是否成功执行来计算校验子；
处理的子矩阵管理器，通过将先前处理的子矩阵的数量和作为能够并行执行LDPC解码操作的所述变量节点的数量(P)的有理数(z)相加，除以每个所述子矩阵中包括的所述变量节点的数量，来更新处理的变量节点的数量；以及
迭代计数器，在确定(a)已执行Im次所述子迭代操作，并且(b)已执行IM次所述一次迭代操作时更新所述备份校验子、所述阈值和所述处理单元的大小，从而终止所述解码操作。


6.根据权利要求1所述的半导体存储器系统，其中所述检查节点更新单元包括：
校验子备份元件，在确定已经执行了Im次所述子迭代操作后更新备份校验子；
处理单元管理器，基于更新的备份校验子来更新所述处理单元的大小；以及
阈值管理器，基于所述更新的备份校验子、所述奇偶校验矩阵、所述处理单元的更新的大小和处理的变量节点的数量来更新所述阈值，使得所述阈值与所述备份校验子的绝对值成比例。


7.根据权利要求1所述的半导体存储器系统，其中所述变量节点更新单元通过使用所述奇偶校验矩阵的单位行中包括的所述子矩阵的数量对处理的子矩阵的数量执行取模运算来获得当前子矩阵索引。


8.根据权利要求4所述的半导体存储器系统，其中所述反转函数评估元件通过使以下相加来生成所述反转函数：
连接到所选择的变量节点的不满足检查节点的数量，以及
通过对所选择的变量节点的判定值和硬判定值执行XOR运算而获得的值。


9.根据权利要求4所述的半导体存储器系统，其中所述位翻转元件在确定所选择的变量节点的反转函数大于或等于所述阈值时反转所述判定值。


10.根据权利要求4所述的半导体存储器系统，其中所述位翻转元件在确定所选择的变量节点的反转函数小于所述阈值、所选择的变量节点的反转函数与所述阈值之差小于预定阈值并且反转所述判定值尚未执行预定迭代计数时反转所述判定值。


11.根据权利要求4所述的半导体存储器系统，其中所述变量节点判定值管理器在...

【专利技术属性】
技术研发人员：金大成，姜淳荣，郑普释，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR