NAND闪存是一种非易失性的存储介质,由于其读取速度快、抗震性好、功耗小、噪声低等优良的特性,迅速代替传统的磁存储介质,并广泛应用于存储解决方案中。随着半导体工艺的水平的迅速提升,使NAND闪存的存储密度迅速提升,虽然NAND闪存的性价比也因此大幅度提升,但是也导致NAND闪存的可靠性不可避免的降低,同时会带来读性能的下降。因此,研究并解决NAND闪存的可靠性问题,是十分有意义的。分析NAND闪存的组织结构、存储原理和基本操作机制。在硬件测试板的基础上,设计软件逻辑,实现一个NAND闪存的测试平台,并针对闪存的可靠性影响较大的保留错误进行测试,分析其导致闪存的阈值电压分布、物理块和物理页的错误率以及读延时的变化情况。设计并实现优化读参考电压降低闪存错误率的方案。针对阈值电压偏移导致闪存错误率上升的问题,使用最小二乘法将阈值电压分布拟合为多项式的方法,优化读参考电压。并通过实验验证,在不同的测试条件下,在物理块中每个物理页读之前,施加其优化的读参考电压,可以降低物理块的错误率。设计并实现降低物理块的读延迟的方案。针对物理块内物理页错误率上升导致物理块的读延迟增加的问题,并根据物理块内的物理页读参考电压差距不大的特点,通过优化物理块内一个共享页的读参考电压,作为整个物理块的读参考电压的方法,通过减少物理块内重试读的次数,降低物理块整体的读延迟。并通过实验验证,这种方法在降低物理块的错误率的同时可以降低物理块的整体的读延迟。