Toshiba entwickelt Schalttechnik zur analogen und digitalen Mixed-Signal-Verarbeitung im Zeitbereich

Die Toshiba Corporation (TOKYO: 6502) gab heute bekannt, dass das Unternehmen einen Schaltkreis zur analogen und digitalen Mixed-Signal-Verarbeitung im Zeitbereich entwickelt hat, der potenziell die allgemeine digitale Signalverarbeitung bei der Fehlerkorrektur ersetzen kann. Die Technologie reduziert die Anzahl der Gates des Low-Density Parity-Check-Dekodierers (LDPC), der zur Fehlerkorrektur des NAND-Flash-Speichers eingesetzt wird, um 38 Prozent und wird Toshiba dabei helfen, die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens durch preisgünstigere Produkte zu verbessern. Der Schaltkreis wurde auf der International Solid-State Circuit Conference in San Francisco, USA, am 20. Februar 2013 vorgestellt.

Durch die Steigerung der Kapazität ist die Fehlerkorrektur wichtiger als jemals zuvor, um die Betriebssicherheit der NAND-Flash-Speicher zu gewährleisten. Ein erweitertes Fehlerkorrekturverfahren mit verbesserten Fehlerkorrekturraten ist bei der drahtlosen Kommunikation ebenfalls unerlässlich. In beiden Bereichen ist der LDPC-Code einer der vielversprechendsten Fehlerkorrektur-Codes.

Das Problem bei der Dekodierschalttechnik ist, dass sie Wahrscheinlichkeitsinformationen in Mengen verwendet, die größer sind als die der Bitinformationen, die bei klassischen Fehlerkorrekturverfahren benutzt werden, was zu einer hohen Gate-Anzahl führt. Die Verwendung einer analogen Größe, wie zum Beispiel Spannung, um die Wahrscheinlichkeitsinformationen zu repräsentieren, ist ein Ansatz zur Lösung dieses Problems. Dadurch wird die Verkabelung reduziert, die notwendig ist, um Informationen zu repräsentieren, da ein einziges Kabel mehrere Bits analoger Informationen enthalten kann, aber nur ein Bit digitaler Informationen. Dieser Ansatz ist allerdings eher unpraktisch, da das erforderliche große System nicht mit den weitverbreiteten Hilfsmitteln zur Designautomatisierung entworfen werden kann. Außerdem besteht noch das Problem, dass Analog-Digital-Wandler und Digital-Analog-Wandler integriert werden müssen, die groß sind und viel Strom verbrauchen.

Toshibas analoge und digitale Mixed-Signal-Verarbeitung im Zeitbereich verwendet "Zeit", um Informationen zu repräsentieren. So wie ein auf Spannung basierendes analoges Signal kann "Zeit" Mehrbitinformationen enthalten, doch ihre Schnittstellenschaltkreise – Zeit-Digital-Wandler und Digital-Zeit-Wandler – sind kleiner und verbrauchen weniger Strom als A/D-Wandler und D/A-Wandler. Alle Schaltkreiselemente sind digital und ermöglichen so den Einsatz der Standardhilfsmittel zur Designautomatisierung. Sie können problemlos für große Systeme angewandt werden.

Toshiba hat einen LDPC-Dekodierer hergestellt und demonstriert, dass die Anzahl der Gates um 38 Prozent niedriger ist als bei allgemeiner digitaler Umsetzung.

Dazu Herr Daisuke Miyashita, ein Experte des Toshiba Center für Semiconductor Research & Development, der an der Entwicklung beteiligt war: "Wir werden die Forschung und Entwicklung der vorgeschlagenen Methode mit dem Ziel vorantreiben, sie in diversen Systemen einzusetzen, unter anderem in LDPC-Dekodierern, die große Informationsmengen verarbeiten."

Über Toshiba

Toshiba ist einer der weltweit führenden Hersteller, Lösungsanbieter und Vermarkter hoch entwickelter elektronischer und elektrischer Produkte und Systeme mit einem breit gefächerten Produktspektrum. Als innovativer und zukunftsweisender Konzern ist Toshiba in einer Vielzahl von Geschäftsfeldern aktiv: digitale Produkte, einschließlich LCD-Fernsehern, Notebooks, Einzelhandelslösungen und Multifunktionsgeräte; elektronische Geräte einschließlich Halbleitern, Speicherprodukten und -materialien; Infrastruktursysteme für Industrie und Gesellschaft. Hierzu zählen Anlagen zur Energieerzeugung, intelligente Lösungen für das Gemeinwesen, medizinische Systeme, Rolltreppen und Aufzüge sowie Haushaltsgeräte.

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