Layer-Dependent Bit Error Variation in 3-D NAND Flash Under Ionizing Radiation
Layer-Dependent Bit Error Variation in 3-D NAND Flash Under Ionizing Radiation
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电离辐射下 3D NAND 闪存中与层相关的误码变化
DOI：
10.1109/tns.2020.3014261
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发表时间：
2020
影响因子：
1.8
通讯作者：
Ray, Biswajit
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kumari, Preeti;Huang, Sijay;Wasiolek, Maryla;Hattar, Khalid;Ray, Biswajit
在这篇文章中，我们研究了总电离剂量（TID）的多级单元（MLC）的3-D NAND闪存使用Co-60 γ辐射的影响。我们发现了一个显着的页面到页面的位错误的变化内的物理内存块的辐照存储器芯片。我们的分析表明，位错误变化的起源是3-D NAND的独特的垂直层相关TID响应。我们发现，与给定内存块的中间层页面相比，位于3-D堆栈的上层和下层的内存页面显示出更高的失败率。我们通过比较相同规格的四种不同芯片的辐射响应来证实我们的发现。此外，我们比较了MLC 3-D NAND芯片与2-D NAND芯片的TID响应，这表明在给定的存储器块内，位错误的页到页变化较小。我们讨论了我们的研究结果的辐射耐受智能存储器控制器设计的可能应用。
In this article, we studied the total ionization dose (TID) effects on the multilevel-cell (MLC) 3-D NAND flash memory using Co-60 gamma radiation. We found a significant page-to-page bit error variation within a physical memory block of the irradiated memory chip. Our analysis showed that the origin of the bit error variation is the unique vertical layer-dependent TID response of the 3-D NAND. We found that the memory pages located at the upper and lower layers of the 3-D stack show higher fails compared to the middle-layer pages of a given memory block. We confirmed our findings by comparing radiation response of four different chips of the same specification. In addition, we compared the TID response of the MLC 3-D NAND with that of the 2-D NAND chip, which showed less page-to-page variation in bit error within a given memory block. We discuss the possible application of our findings for the radiation-tolerant smart memory controller design.
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