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概要

NANDフラッシュは一般的なストレージメディアで小型フォーム・ファクタのモバイル機器からデータセンターまで様々なアプリケーションで利用されています。しかしながら、セルの微細化が進むにつれて、リードディスターブが信頼性問題の原因の1つとして挙げられるようになりました。リードディスターブは同じブロックにあるページに対してリードが繰り返し行われることで、リード対象セルの近隣セルのデジタル値が変化してしまう現象で、その結果、その近隣セルのデータが正しく読み出せなくなります。

リードディスターブの発生メカニズム

セルのワードのイラスト

各NANDフラッシュのセルにはフローティング・ゲート・トランジスタがあり、ワード・ライン(word-line; WL)に接したコントロール・ゲートと同じビット・ライン(bit-line; BL)上の近隣のセルにソースとドレインをもっています。フローティング・ゲート・トランジスタはコントロール・ゲートの下に位置しており、トランジスタをオン状態にする閾値電圧はフローティング・ゲートに蓄えた電荷の量によって決まります。

選択したワードラインと選択してないワードラインでリード領域とディスターブ領域を示したイラスト

特定のフローティング・ゲートに蓄えられた電荷が存在するかを確認するには、メモリデバイスは全てのワードをリードする必要があります。選択したワード・ライン(ライトグリーンの箇所)のセルをリードするには、同じブロックの隣接した選択していないワード・ライン(グリーンの箇所)に対して電圧をかけ、その間に選択されたセルをビット・ライン毎にリードし、デバイスのデジタル値(0または1)を測定します。隣接するトランジスタ・ゲートに電圧をかけると、電荷がフローティング・ゲートに引き寄せられ、リードのたびにセルの閾値電圧が少しずつ上昇するために「ディスターブ」が発生します。「未プログラム状態(デジタル値が1)」のセルの閾値電圧は徐々に増加し、最終的には「プログラム状態(デジタル値が0)」に移行するのに十分な値になります。この現象がリードディスターブと呼ばれています。この状態の変化は不可逆的なもので、変化してしまうと、ビット値はブロックをイレースしない限り元に戻りません。

トランセンドの対策

リードディスターブは過剰なリードを避けることで発生を抑制できます。トランセンドは3つの対策を提供しています。

  1. アーリー・ムーブ: 潜在的なデータエラーを検出して訂正します。ブロックのエラービットが上限に近付くと、そのブロックのデータを別のブロックに移動し、元のブロックに残っているデータを消去します。(注記: 製品によってはこの機能はありません。)
  2. リード・リトライ: フラッシュメモリの機能でリード・リファレンス電圧を調整することでリードエラーを低減します。
  3. ウェア・レベリング: プログラム処理におけるNANDフラッシュのセルの使用頻度を平均化します。その際に電荷の再注入が行われるため、適度に書き込みを行うアプリケーションにおいてはリードディスターブの低減が期待できます。

製品一例

関連製品以外を含む全てのトランセンド製品は以下をご覧ください。

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トランセンド ✕ テックウインドが提供する
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テックウインドは、トランセンド社との密なコミュニケーションを取っているため他代理店に比べて、レスポンスが早いのが特長です。メーカーからすると「もうちょっと早く言ってくれれば・・・」というような状況が少ないため、お客様にとっては交渉のしやすさやメーカーからの技術サポートの享受といった点でメリットがあります。

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