Energy-efficient Key-equation Solving Algorithm for BCH Decoding

Hoyoung Yoo; Youngjoo Lee

doi:10.5573/JSTS.2018.18.4.518

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저자정보: Hoyoung Yoo (Chungnam National University) Youngjoo Lee (Pohang University of Science and Technology)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.18 No.4

발행연도: 2018.8

수록면: 518 - 524 (7page)

DOI: 10.5573/JSTS.2018.18.4.518

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This paper presents an energy-efficient method to solve the key equation in BCH decoding. The key-equation solving block is so complicated that it consumes lots of energy because of multiple registers being dynamically updated every cycle. The block dominates the overall energy dissipation of strong BCH decoding and induces unwanted hotspots. In achieving a high-performance BCH decoder, an energy-efficient algorithm should be developed for solving the key equation. This paper proposes a novel method to detect the case of single error by exploiting the relation among syndromes. If a single-error case is detected, the modified error-locator polynomial is obtained without solving the key-equation. For a (16383, 15543, 60) decoder implemented in a 130nm CMOS process, the proposed method saves 99% and 91% of energy compared to the conventional algorithm and the previous method that detects the error-free case, respectively.

#BCH decoding #Key equation solver #Low-power design

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Forward Error Correction for Submarine Systems. ITU Telecommunication Standardization Sector, ITU-T Recommendation G.975, 2000. P. Meku, R. Seva, K. K. Kim, Y.-B. Kim, and M. Choi, “Adaptive multi-path BCH decoder to alleviate hotspot-induced DRAM bit error variation in 3D homogenous processor,” IEIE J. Semicond. Technol. Sci., vol. 17, no. 5, 717?728, Oct. 2017. S. Hwang, J. Jung, D. Kim, J. Ha, I.-C. Park, and Y. Lee, An energy-optimized (37840,34320) symmetric BC-BCH decoder for healthy mobile storages, in Proc. IEEE Asian Solid-State Circuits Conf. (A-SSCC), 2017, pp. 169-172. K. Lee, S. Lim and J. Kim, “Low-Cost, Low-Power and High-Throughput BCH Decoder for NAND Flash Memory,” in Proc. IEEE Int. Symp. Circuits Syst. (ISCAS), 2012, pp. 413?416. S. Lin and D. J. Costello, Error control coding: Fundamentals and Applications, 2nd ed. Englewood Cliff, NJ: Prentice-Hall Inc., 2004.

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