[發明專利]差錯控制編碼ECC系統及包括ECC系統的存儲器設備

在審

• 申請號: 202010375909.0
• 申請日: 2020-05-07
• 公開（公告）號: CN111597072A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 張坤;劉璟;張君宇;謝元祿;霍長興;呼紅陽;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F11/10
• 分類號: G06F11/10;G11C29/42;H04L1/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明公開了一種差錯控制編碼ECC系統，包括循環冗余碼校驗CRC編碼器、BCH編碼器、BCH譯碼器和CRC譯碼器；CRC編碼器連接BCH編碼器，BCH譯碼器連接CRC譯碼器，BCH編碼器與BCH譯碼器建立通信連接；CRC編碼器用于對待編碼數據進行CRC編碼，獲得CRC碼；BCH編碼器用于對CRC碼進行BCH編碼，獲得BCH碼，并將BCH碼發送至BCH譯碼器；BCH譯碼器用于接收BCH碼并進行譯碼，獲得BCH譯碼數據；CRC譯碼器用于對BCH譯碼數據進行CRC譯碼，獲得CRC譯碼數據和CRC校驗結果，CRC校驗結果用于判斷BCH譯碼數據中是否存在錯誤數據。上述ECC系統能夠通過CRC校驗及時檢測和判斷待BCH解碼的數據中的數據錯誤量是否溢出了BCH碼糾錯能力，保證了輸出數據的可靠性。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，尤其涉及差錯控制編碼ECC系統及包括ECC系統的存儲器設備。

背景技術

隨著數字技術的不斷發展，目前社會正處于一個大數據的時代，大量數據需要進行可靠的存儲和傳輸，這就需要差錯控制編碼(ECC)技術的支持，以保證數據在傳輸和存儲過程中較高的正確率。現有的ECC系統通常基于BCH編碼技術，BCH碼是在1959年由Bose、Chaudhuri及Hocquenghem各自獨立發現的二元線性循環碼，是一種得到廣泛應用的線性分組碼，它具有多比特糾錯能力，其硬件電路實現相對簡單；人們可以根據需求的糾錯能力，構造具有特定糾錯范圍的BCH碼的ECC系統。

BCH編碼數據在存儲或傳輸過程中會產生錯誤，除此之外，BCH編碼、譯碼過程本身也存在一定的誤碼率，對于大數據傳輸中的ECC系統，BCH碼的誤碼率導致數據出錯的次數會隨著數據量的增加而顯著增多；當數據中的錯誤數據量超出了該BCH碼的糾錯能力范圍時，經過BCH譯碼電路譯碼后的數據可能會出現更多的錯誤，而此時BCH譯碼電路本身并沒有可以檢測出數據的出錯量是否溢出糾錯范圍的情況，且對超出糾錯能力的數據無法實現正確糾錯。雖然在設計BCH碼時，已經綜合考慮了糾錯能力設計與信息傳輸效率(碼率)、硬件資源占用之間的矛盾，盡可能的確定出最佳的糾錯能力設計，但在BCH編碼后的數據存儲或傳輸過程中的不確定因素，會導致BCH編碼后的數據隨機出現大量突發性的軟錯誤，容易超過常用的BCH碼的糾錯能力設計，導致解碼后的數據中存在錯誤，而在BCH解碼過程中并不能檢測或確定出這一問題的存在；此時若繼續增加BCH碼的糾錯能力，則將消耗大量硬件資源；而維持原先糾錯能力設計，則可能輸出錯誤數據；而在系統級應用中，錯誤數據的輸出可能會直接導致系統出錯，導致事故和經濟損失。

發明內容

本發明提供了一種差錯控制編碼ECC系統及包括ECC系統的存儲器設備，以解決或者部分解決現有的基于BCH碼技術的ECC系統無法判斷待解碼數據中的錯誤量是否超過了BCH碼的糾錯能力設計，造成解碼后的數據準確度存疑，影響系統穩定的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種差錯控制編碼ECC系統，包括循環冗余碼校驗CRC編碼器、BCH編碼器、BCH譯碼器和CRC譯碼器；CRC編碼器連接BCH編碼器，BCH譯碼器連接CRC譯碼器，BCH編碼器與BCH譯碼器建立通信連接；

CRC編碼器用于對待編碼數據進行CRC編碼，獲得CRC碼；

BCH編碼器用于對CRC碼進行BCH編碼，獲得BCH碼，并將BCH碼發送至BCH譯碼器；

BCH譯碼器用于接收BCH碼并進行譯碼，獲得BCH譯碼數據；

CRC譯碼器用于對BCH譯碼數據進行CRC譯碼，獲得CRC譯碼數據和CRC校驗結果，CRC校驗結果用于判斷BCH譯碼數據中是否存在錯誤數據。

可選的，ECC系統還包括ECC控制器，ECC控制器與CRC譯碼器建立通信連接；

ECC控制器用于從CRC譯碼器中獲取CRC校驗結果，并根據CRC校驗結果，判斷BCH譯碼數據中是否存在錯誤數據。