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2012 年度 実施状況報告書

高密度フラッシュメモリシステムに適した信号処理・符号化方式の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23560439
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

KURKOSKI Brian  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (80444123)

研究分担者 和田山 正  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20275374)
鎌部 浩  岐阜大学, 工学部, 教授 (80169614)
キーワードフラッシュメモリ / 誤り訂正符号 / WOM符号 / 信号処理 / 国際研究者交流
研究概要

本年度においては研究計画に従い、フラッシュメモリの長寿命化のための符号化方式の開発を行った。本年の主たる研究実績は、(1)格子を基礎としたフローティング符号(WOM符号)の最適符号構造の解明 、(2)効率的な通信路量子化手法の開発、2点である。
(1)格子符号の構成方法に基いて,双曲線WOM-符号を提案した。解析的な手法によって、等符号化率の仮定の下では、双曲線WOM-符号はほぼ理論的限界に近づくことを示した。これらの結果はハワイで開催されたISITA2012で発表した。書き替えコストを削減する線形符号を利用したコセット符号化方式を提案し、その理論的・実験的性能解析を行った。その結果、符号のコセットリーダ重み分布と期待書き換えコストとの関係を明らかにした。SSDの書き込み性能を下げ,やメモリーの寿命を短かくする,Write amplificationと呼ばれる,フラッシュメモリ特有の問題がある.我々は,WOM符号を利用して,あるシステムのwrite amplificationを解析した.我々は,WOM符号がwrite amplificationの問題を軽減することを示した。その結果は、IEEE GlobecomとNVMWで発表された。
(2) LDPC符号における反復復号器をハードウェア化に適した,低複雑度で高速な,3ビットLDPC復号器を提案した(ISIT2012, ハワイ)。また、Sum-product復号法と組合せることで,復号動作を高速化する方法を示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績欄で述べたように当初の予定に対して、おおむね順調に研究成果が得られつつあるものと考えている.

今後の研究の推進方策

当初計画に従って研究を推進する。誤り訂正能力を有するWOM符号に関する研究を進める。特に双曲線WOM符号が通信路容量に近い性能を発揮することを理論的に明らかにするとともに、有限長構成法を示す。また、フラッシュメモリ符号化に適したLDPC復号アルゴリズムの開発を目指す。

次年度の研究費の使用計画

平成24年度に開催予定であった「フラッシュメモリ符号化に関するワークショップ」が平成25年度に延期となったため未使用額が生じた。そのため、平成25年度に海外から招待講演者の謝金、旅費を援助する。さらに、研究結果に関して国外発表が予想される平成25年に、ハンガリーに開催するIEEE ICC 2013(Kurkoski)、 IEEE ISIT 2013 (鎌部、和田山)などの旅費を研究費より支出する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 多元LDPC符号に適したバースト誤り訂正アルゴリズム2013

    • 著者名/発表者名
      木全 佑輔, 和田山 正
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 A

      巻: J96-A ページ: 117-124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 不揮発性メモリ向け符号化方式2013

    • 著者名/発表者名
      鎌部 浩
    • 雑誌名

      電子情報通信学会学会誌

      巻: 96 ページ: 417-421

  • [学会発表] Lattice-Based WOM Codebooks that Allow Two Writes2012

    • 著者名/発表者名
      Brian M. Kurkoski
    • 学会等名
      International Symposium on Information Theory and its Applications
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      20120000
  • [学会発表] Channel quantizers that maximize random coding exponent for binary-input memoryless channels

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yagi and Brian M. Kurkoski
    • 学会等名
      IEEE International Communications Conference
    • 発表場所
      Ottawa, Canada
  • [学会発表] Finding the Capacity of a Quantized Binary-Input DMC

    • 著者名/発表者名
      Brian M. Kurkoski and Hideki Yagi
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Information Theory
    • 発表場所
      Cambridge, Massachusetts, USA
  • [学会発表] Iterative Encoding with Gauss-Seidel method for spatially-Coupled Low-Density Lattice Codes

    • 著者名/発表者名
      Hironori Uchikawa and Brian M. Kurkoski and Kenta Kasai and Kohichi Sakaniwa
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Information Theory
    • 発表場所
      Cambridge, Massachusetts, USA
  • [学会発表] 3-Bit Decoding Algorithm for AWGN Channels

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kamabe and Hiroshi Ono
    • 学会等名
      International Symposium on Information Theory and its Applications
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
  • [学会発表] バイアス項を導入したTwo-bit Bit Flipping復号法の性能に関する研究

    • 著者名/発表者名
      松下晃生,鎌部 浩
    • 学会等名
      第35回情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      別府
  • [学会発表] 反転ビットを用いたIndex-Less Indexedフラッシュ符号

    • 著者名/発表者名
      大川雅士,鎌部浩
    • 学会等名
      第35回情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      別府
  • [学会発表] 多重誤り訂正が可能なWom符号の構成法と符号化率の評価

    • 著者名/発表者名
      宇都宮秀利,鎌部 浩
    • 学会等名
      第35回情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      別府
  • [学会発表] WOM codes reduce write amplification in NAND flash memory

    • 著者名/発表者名
      Luojie Xiang and Brian M. Kurkoski and Eitan Yaakobi
    • 学会等名
      IEEE Global Telecommunications Conference (Globecom)
    • 発表場所
      Anaheim, California, USA
  • [学会発表] Approximation of Channel Models for TDMR

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kamabe and Tomotaka Kato
    • 学会等名
      12th Joint MMM/Intermag Conference
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
  • [学会発表] Write Amplification and WOM Codes in Flash Memories

    • 著者名/発表者名
      Luojie Xiang and Brian M. Kurkoski and Eitan Yaakobi
    • 学会等名
      Non-Volatile Memories Workshop 2013
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
  • [学会発表] A Construction of Multiple Error Correcting WOM-code

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Utsunomiya and Hiroshi Kamabe
    • 学会等名
      Non-Volatile Memories Workshop 2013
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
  • [学会発表] Sum-Product及びTwo-bit Bit Flippingアルゴリズムを組み合わせた復号法の性能評価

    • 著者名/発表者名
      松下晃生,鎌部 浩
    • 学会等名
      信学技報,IT2012-72
    • 発表場所
      関西学院大学
  • [学会発表] 2次元重み制約に適した反復コセット符号化法

    • 著者名/発表者名
      小林 豊, 和田山 正
    • 学会等名
      情報理論研究会
    • 発表場所
      関西学院大学 大阪梅田キャンパス
  • [学会発表] 非対称な書き換えコストを持つストレージ媒体に適したコセット符号化

    • 著者名/発表者名
      妹尾 健太, 和田山 正
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜
  • [学会発表] 反転ビットを用いたIndex-less Indexed フラッシュ符号に関する研究

    • 著者名/発表者名
      大川雅士,鎌部浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜
  • [学会発表] Jack Wolf, Information Theory and Teaching

    • 著者名/発表者名
      Brian M. Kurkoski
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 招待講演
  • [備考] フラッシュメモリ符号化に関するワークショップ

    • URL

      http://flashworkshop.org/

  • [備考] クルカスキーブライアン

    • URL

      http://brian.kurkoski.org/

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公開日: 2014-07-24  

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