一种NAND Flash动态坏块管理算法的设计与实现

文章针对NAND Flash在大容量数据存储时对可靠性的要求,提出一种基于逻辑一物理块地址映射表的大容量NAND Flash动态坏块管理算法。该方法可彻底屏蔽对坏块的操作,实现对NAND Flash的有效存储,具有较高的实际应用价值。     

一种多通道NAND Flash阵列的坏块管理方案

针对多通道NAND Flash阵列对可靠性的要求,提出一种坏块管理方案,优化坏块信息的存储和查询方法,把坏块和替换块地址映射表存储在FRAM中。测试数据证明,方案可以实现多通道NAND Flash阵列的坏块管理,保证了存储的可靠性。优化的坏块表及查询方法缩短了坏块查询时间,FRAM节省了有效块地址映射时间, 同时FRAM的铁电效应,进一步提高了数据存储的可靠性。     

一种基于大容量数据记录仪的坏块管理设计

总结了目前基于FPGA的NAND Flash芯片数据记录仪常用的坏块处理方法,提出了一种基于FPGA的大容量数据记录仪的坏块管理方案.该方案利用FPGA内部RAM空间建立坏块地址信息存储区,通过坏块查询模块来查询存储区中的坏块信息,来确定当前存储块是否为坏块,若是坏块则跳过,从而避免对坏块的操作,实现了对Flash存储空间的有效管理.该方案只占用FPGA较少的内存资源,在大容量数据记录仪的坏块管理方面具有较大的优势.仿真分析表明,该方案可行,并取得了预期结果.     

NAND Flash存储的坏块管理方法

针对NAND Flash海量存储时对数据可靠性的要求,提出了一种基于在FPGA内部建立RAM存储有效块地址的坏块管理方法。在海量数据存储系统中,通过调用检测有效块地址函数确定下一个有效块地址并存入建好的寄存器中,对NANDFlash进行操作时,不断更新和读取寄存器的内容,这样就可以实现坏块的管理。实验证明,本方法可以大大减小所需寄存器的大小并节省了FPGA资源,经过对坏块的管理,可以使数据存储的可靠性有很大的提升。     

NAND flash图像记录系统坏块管理关键技术

提出了NAND flash型高速大容量图像记录系统的高效坏块管理方案。针对坏块表的快速检索和可靠存储问题,提出了基于位索引的坏块信息快速检索结构;为解决坏块快速匹配问题,提出了基于滑动窗口的无效块预匹配机制;对于突发坏块造成写入速度下降问题,提出了滞后回写机制。系统架构全部用硬件方式在FPGA中实现,实验结果表明:检索8个物理块坏块信息仅耗时2个时钟周期;预匹配和正确物理地址生成耗时都为0个时钟周期;突发坏块发生时系统写入速度不受影响,滞后写回在最差情况下耗时也仅22.280 36 ms;系统持续写入速度最大为848.65 MB/s,读取速度为1 265.5 MB/s,擦除速度为9 120.245 MB/s,系统存储容量为160 GB,坏块管理保留容量为8 GB,纠错能力为1 bit/512 B。     

一种使用Flash阵列存储数据的方法研究

在航空航天领域,随着飞行器性能的提升,研制过程中试验所需的数据存储量和数据存储速度也在不断提高。该文基于高速大容量数据存储的目的,利用FPGA的强大数据处理能力,进行Flash存储阵列及流水线管理的设计,并针对Flash阵列坏块检测和突发坏块提出了对应处理方法。通过对不同组合方式的存储阵列速度及存储容量进行研究对比,得到了一种使用Flash阵列进行高速数据存储的设计方法。相较单片存储,设计的存储阵列数据存储容量和速度成倍增加,且存储阵列的有效块利用率在99%以上。     

开放式大容量NAND Flash数据存储系统设计与实现

完成了一种基于NAND Flash存储介质的开放武大容量数据存储系统设计,包括硬件系统以及软件系统的设计,并在软件设计中重点提出了应用于NAND闪存的数据管理算法,通过二级地址映射,按块中的脏页数回收脏块和按时间标记转移静态信息实现坏块管理,均匀损耗.该设计能为各种存储器件提供底层的NAND闪存存储系统,使其能方便快速地存储数据而不需要考虑NAND闪存的物理特性.     

提高测速系统存储速率及可靠性的方法

针对破片测速系统对数据存储速率快、可靠性高的要求,提出了基于流水线设计的数据快速存储方案和基于FPGA片内建立虚拟存储器来管理FLASH坏块列表的方法。 该方法有效降低存储系统的平均响应时间,将数据流的存储速率提高了近2倍;并且有效地屏蔽FLASH的坏块,保证了破片数据存储的可靠性。 试验表明：该方法使数据存储速率提高到2.4Mbytes/S,为原始速率的3倍。数据存储的可靠性为100%。     

一种基于FAT文件系统的NAND Flash坏块处理方法

NAND Flash具有高存储密度和高存储速率的特点,在嵌入式系统领域得到了广泛应用.但其固有的擦除机制和存在有坏块这一致命弱点,成为其在应用中的主要障碍.本文提出了一种应用于FAT文件系统上的坏块处理方法,使用Flash上其他的空闲块或者空闲空间来代替坏块,并将坏块在FAT表中作出标记以后不作使用.这种方法彻底屏蔽了坏块对上层应用的影响,并对存储介质没有造成任何不良影响,从而很好地克服了上述障碍.工程项目中的应用证明了其较高的可靠性.     

基于NAND FLASH的高速大容量存储系统设计

为了解决目前记录系统容量小、存储速度低的问题,采用性能优良的固态NAND型FLASH为存储介质,大规模集成电路FPGA为控制核心,通过使用并行处理技术和流水线技术实现了多片低速FLASH对高速数据的存储,提高了整个系统的存储容量和存储速度。针对FLASH内部存在坏块的自身缺陷,建立一套查询、更新和屏蔽坏块的处理机制,有效的提高了数据存储的可靠性。     

Differential space-frequency modulation via smooth logical channel for broadband wireless communications

In this letter, a differential space-frequency modulation (DSFM) scheme is proposed for multiple input multiple-output (MIMO)-orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) systems in broadband wireless communications. We assume that the fading channels keep constant only within each OFDM block, and may change independently from one OFDM block to another. The differential schemes proposed for MIMO-OFDM systems in the literature cannot successfully decode with such a rapidly fading channel, since the successful decoding of the previously existing schemes relies on the assumption that the fading channel keeps constant within a period of several OFDM blocks, and it changes slowly from a period of several OFDM blocks to another. In our proposed DSFM scheme, the transmitted signals are differentially encoded in the frequency domain within each OFDM block. Thus, the differential decoding can be performed over subcarriers within each single OFDM block. Furthermore, if a statistical channel power-delay profile (PDP) is known at the transmitter, we propose to create a smooth logical channel to improve the performance of the DSFM scheme. We obtain the smooth logical channel by sorting the channel frequency responses over subcarriers from a statistical point of view. If the logical channel is not smooth enough, we further consider a pruning process in which we use only the "good" part of the channel and get rid of the "bad" part of the channel. Simulation results show that the proposed DSFM scheme over a smooth logical channel (with pruning, if necessary) performs well for various channel PDPs.     

A novel block truncation coding of color images using aquaternion-moment-preserving principle

Block truncation coding (BTC) is an efficient tool for image compression. To compress color-pixel blocks, a novel color BTC algorithm, called quaternion-moment block truncation coding (QMBTC), is presented. Analytical formulas for QMBTC, whose computation time is on the order of pixel block size, are derived by using quaternion arithmetic and the moment-preserving principle. The proposed color BTC algorithm can adaptively truncate a pixel block into one or two output classes according to the distribution of the color values inside the blocks. The experimental results show that the compression ratio is increased as compared with existing color BTC algorithms, and the picture quality of the reconstructed images is satisfactory. In addition, a post-BTC data compression scheme is proposed to further compress the subimage constructed by reproduction colors of truncated pixel blocks. Using a lookup table to display decoded data, this postprocessing scheme can output images acceptable to human eyes     

大容量存储中NAND Flash坏块的管理方法

在当今数字时代,NAND Flash由于其非易失性和读写速度快等原因而在大容量存储中的应用越来越广。但由于Flash中不可避免的会出现坏块,对大容量存储的速度与精度都造成了影响,针对大容量存储中NAND Flash存在坏块对其造成的影响,我们主要研究了NAND Flash中坏块出现的原因,对坏块进行的分类,并提出了相应的管理方案。实践证明,经过对坏块的管理,Flash存储数据的安全性和存储速度都有了很大的提升,提高了系统的整体性能。     

基于连续块处理的改进LMS算法研究

在基于连续数据块处理的硬件系统中,若干块数据通过LMS迭代算法处理后得到多组权值矢量。若各组权矢量波动过大,系统性能将会急剧下降。针对此问题,本文提出了一种基于连续块处理的改进LMS算法,该方法首先利用LMS算法对一块数据进行迭代计算,得到此块数据对应的更新权矢量,将该权矢量乘以一个复系数使其向上一块数据对应计算所得的权矢量进行归一（幅度和相位上的归一）,然后将归一化处理后的权矢量作为下一块数据迭代计算的初值。经过上述处理后,权值收敛速度得到了提高,同时减小了数据块间更新权矢量的波动,进而减小系统其他相关参数的波动,提高硬件系统稳定性。最后仿真实验结果验证了本文算法的有效性和正确性。      

云存储下多用户协同访问控制方案

CP-ABE被认为是云存储下最适合的数据访问控制方法之一,但它仅适合用户分别读取或者分别修改不同数据的情况,而直接应用CP-ABE进行多用户协同数据访问时,会存在修改无序、密文文件大量冗余等问题。多用户协同访问云端数据时,应该在保证机密性、抗共谋的前提下控制合法用户有序地修改同一密文文件,同时云端尽可能减少密文文件副本。针对文件和文件逻辑分块,提出了2个多用户协同访问控制方案MCA-F和MCA-B。MCA-F满足单个数据文件作为最小控制粒度的访问控制需求,该方案采用层次加密结构,云服务器承担部分解密计算,以降低用户解密的计算代价;针对多用户同时写数据的访问控制,提出了对多个用户提交的暂存数据的管理方法。MCA-B用于文件的逻辑分块作为最小控制粒度的访问控制,该方案设计了文件的逻辑分块机制、基于索引矩阵的表示方法,提出了子数据掩码表示方法以描述多个用户对同一文件不同逻辑分块的写权限;MCA-B支持用户集合、文件逻辑分块结构的动态变化,而且数据的拥有者和修改者无需一直在线。与现有的方案相比,所提方案不仅具有云存储下多用户协同写数据的访问控制能力,而且读访问控制的用户端存储量和加解密计算量是较小的。