閃存芯片的可靠性分析

 

在工業產品應用中，產品的可靠度一直是最被重視的。如何確保產品的質量及提高可靠度向來是AXD安信達致力的目標， 

  隨著閃存制程技術不斷演進，雖然帶來了容量的大量提升但閃存質量卻也令人越來越憂心。從ECC，Bad block早夭以及到目前常遇到Disturbance效應都讓產品的質量打上問號，如何透過韌體/硬件來解決這些問題變得越來越重要。（http://www.dcjoin.com/52/i-1963.html  詳細解說閃存制成與閃存壽命和品質）
    隨著晶圓制造的工藝提升，半導體生產成本會不斷下降，壽命也會相應下降。
例如一顆采用34nm制成的 MLC顆粒，P/E值可以達到1萬次，更新到25NM之后就變成了5000次。更新到20NM變成了3000，在更新到16nm 變成了2000不到。但是相信這是一個趨勢，作為專業工業嵌入式固態存儲解決方案廠商-AXD安信達也不例外會跟著市場大流前進，但是AXD安信達始終有自己的產品理念，重點堅持好自己產品理念服務好不同需求的客戶。
AXD安信達深耕于閃存最重要的基礎建設，透過自行研發的測試功能，不僅可以有效管理ECC以及Bad block數量異常，更能透過閃存相關參數在高溫以及常溫的動態分析，提早找出有潛在異常的顆粒予以剔除，并同時依據控制器韌體的行為，篩選出適合的顆粒，藉此提升產品質量。相關產品符合客戶的要求且已獲得國內外大廠客戶一致肯定。

可靠性的判斷

判斷TLC的可靠性可以通過下面兩種簡單的方法：

1、原始誤碼率（RBER,Raw-bit Error Rate），如果原始誤碼率很高，說明其可靠性就很差；

2、操作時間（Operation Time)，Block越差，其操作時間就越長；

 

本次測試的Nand Flash為SK Hynix 8GB TLC，型號為：H27UCG8T2ETR-BC

Page Size=16,384+1664 Bytes

Block Size=256pages x (4M+416K)byte

Plane Size=1024+36 Blocks

測試其原始誤碼率，一般MLC的原始誤碼率為10^-6左右，而此TLC高達10^-3.813

然后再看其錯誤統計，發生大面積的bit反轉，說明TLC的可靠性已經非常差

最后看Operation Time，無論是Erase，program還是Read，MLC的操作時間一般只有其1/2

再看一下page program的時間，會發現很多page program的時間非常長，說明這些page狀態已經非常不理想