JSSC 2013第4期Other21nm

Adaptive Multi-Pulse Program Scheme Based on Tunneling Speed Classi ﬁcation for

提出一种基于隧穿速度分类的自适应多脉冲编程方案，用于提升NAND闪存的编程性能。

21 nm CMOS技术，编程性能提升20%，验证操作减少39%

NAND闪存自适应编程多脉冲编程隧穿速度分类固态硬盘

▸创新点1：基于隧穿速度分类的编程方案（方法创新）。该方案通过将NAND闪存单元根据其自身的编程速度分为多个组，解决了由于工艺变化导致的隧穿速度分布广泛的问题，从而优化了编程性能。实验结果显示，该方法在21纳米CMOS技术的3位/单元架构中显著提升了编程效率。

▸创新点2：自适应多脉冲编程（系统创新）。通过动态调整每个速度组的编程偏置电平，确保不同速度的单元能在同一时间达到目标验证电平，减少了编程时间的不一致性。这一创新使得编程性能提升了20%，验证操作次数减少了39%。

▸创新点3：减少验证操作次数（性能创新）。通过精确控制编程脉冲的自适应应用，避免了不必要的验证步骤，从而显著降低了编程延迟和功耗，提升了整体系统效率。这一优化在3位/单元NAND闪存中表现出显著的性能改进。

▸创新点4：考虑F-N隧穿特性的编程偏置设计（电路创新）。在确定每个速度组的编程偏置电平时，充分考虑了NAND单元阵列的F-N隧穿特性，确保了编程过程的稳定性和可靠性，进一步提升了编程精度和速度。

Abstract

As device technology is scaling down, ’s of NAND ﬂash cell show a wide distribution due to process variations such as random dopant ﬂuctuation, etc. Since the extension of distri- bution is directly related to degradation of program performance of NAND ﬂash, it is more challenging to meet the market require- ments for applications such as solid-state drivers (SSD). This paper presents a novel program scheme, called Adaptive Multi-pulse Pro- gram (AMP), for the scaled multi-bit/cell NAND ﬂash dev