6.5Gbytes/s FAID LDPC IP core for NAND flash controller

  • パーツ番号: FAID.027.XIL.R01a
  • ベンダー: Codelucida, Inc.
  • Partner Tier: Select

製品説明

This LDPC IP core consists of an LDPC encoder and FAID™ decoder achieving a maximum decoding throughput of 6.5Gbytes/s for NAND flash controllers transitioning to support the next generation of NAND flash memories (such as 3D TLC, 3D QLC, and beyond). Both the encoder and decoder are based on proprietary and patented algorithms, and are included as separate synthesizable cores. The decoder performs hard-decision decoding and 2-bit soft-decision decoding (1 bit soft) in a single architecture. The FAID™ decoder provides increased error correction with a gain of 10%-15% in raw bit error rate (RBER) compared to min-sum-based decoders, while ensuring that a very low uncorrectable bit error-rate (UBER) of 1e-17 and lower is achieved with no error floor. Unlike standard LDPC decoders, the FAID™ decoder does not use a log-likelihood-ratio (LLR) table and provides robustness to the choice of soft reads leading to a simplified NAND media management for the flash controller.

The IP core has been validated in hardware and also with data collected from performing NAND characterization on 3D TLC and 3D QLC NAND chip samples.


主な機能と利点

  • Guaranteed to achieve very low frame error rate (FER) with no error floor.
  • ECC Performance (4KB, R=0.89):
    Hard-decision decoding: RBER=0.0067 @ FER =1e-6 (UBER =3e-11), RBER = 0.0058 @ FER=1e-11 (UBER=3e-16)
    2-bit soft-decision decoding (1 bit hard + 1 bit soft): RBER=0.0151 @ FER =1e-6, RBER = 0.0139 @ FER=1e-11
  • ECC Performance (4KB, R=0.86):
    Hard-decision decoding: RBER=0.0097 @ FER=1e-6, RBER=0.0087 @ FER=1e-11
    2-bit soft-decision decoding (1 bit hard + 1 bit soft): RBER=0.0202 @ FER=1e-6, RBER=0.0190 @ FER=1e-11
  • Max Throughput @500MHz (4KB, R=0.89):
    Decoder - 6.5Gbytes/s; Encoder - 4.3Gbytes/s
  • The total resource usage of the IP core (which includes the encoder and decoder) is provided in the product specs for a sample code configuration of 4KB, R=0.89.
  • Customizable for a different information length (1KB, 2KB, 4KB) + metadata and code rate (0.83 to 0.95).
  • Option to add feature to support multiple code rates in the same IP core to provide flexibility to change the code rate during processing.
  • Options to customize the interface and any other features of the core.

デバイス インプリメンテーション マトリックス

このコアの実装例の使用率メトリックです。詳細については、プロバイダにお問い合わせください。

ファミリ デバイス スピード グレード ツール バージョン HW 検証? スライス LUT BRAM DSP48 CMT GTx FMAX (Mhz)
Zynq-UP-MPSoC Family XCZU19EG -2 Vivado 2018.2 0 63073 113 0 0 0 500
Zynq-UP-MPSoC Family XCZU7EV -2 Vivado 2018.2 Y 0 63073 113 0 0 0 500
Kintex-UP Family XCKU15P -2 Vivado 2018.2 0 63073 113 0 0 0 500

IP の品質指標

一般的な情報

データ作成日 Mar 05, 2024
現在の IP リビジョン番号 R01a
現在のリビジョンのリリース日 Feb 20, 2020
初期バージョンのリリース日 Feb 20, 2020

ザイリンクス カスタマによる製品化

製品化をしたザイリンクス カスタマーのプロジェクト数 2
参照資料の有無 N

デリバラブル (成果物)

購入可能な IP 形式 Netlist, Source Code
ソース コードの形式 VHDL
ハイレベル モデルの有無 N
モデル形式 Other
統合テストベンチの有無 Y
統合テストベンチの形式 VHDL
コード カバレッジ レポートの有無 N
ファンクショナル カバレッジ レポートの有無 N
UCF の有無 N
市販の評価ボードの有無 N
ボード上で使用した FPGA N/A
ソフトウェア ドライバーの有無 N/A
ドライバーの OS サポート N/A

インプリメンテーション

ザイリンクス製品向けのコード最適化の有無 Y
一般的な FPGA 最適化技術 Other Optimization Techniques
カスタムの FPGA 最適化技術 Pipeline optimization, algorithmic modifications for efficient LUT usage
サポートされる合成ソフトウェア ツール/バージョン Vivado Synthesis; Other
スタティックタイミング解析実施の有無 Y
AXI インターフェイス AXI4-Stream
IP-XACT メタデータの有無 Y

検証

資料検証計画の有無 Yes, document only plan
試験方法 Constrained random testing
アサーション Y
収集したカバレッジ メトリック Functional
タイミング検証実施の有無 N
タイミング検証レポートの有無 N
サポートされるシミュレーター Xilinx lSim; Synopsys VCS; Mentor ModelSIM; Mentor Questa

ハードウェア検証

FPGA 上で検証済み Y
使用したハードウェア検証プラットフォーム ZCU104 evaluation board, Ultra96-v2 development board, VC709 evaluation board
業界標準コンプライアンス テストに合格 N
テスト結果の有無 N