DDR內(nèi)存接口可靠性、可用性和可維護(hù)性（RAS）

MarcMarcGreenberg銷(xiāo)總監(jiān)更小的工藝尺寸和更高雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)的接口速度正在推升對(duì)更加和修復(fù)這些錯(cuò)誤的技術(shù)。`可靠性–設(shè)備防范和糾正錯(cuò)誤的能力。`可維護(hù)性–系統(tǒng)管理員診斷問(wèn)題、檢測(cè)可能失效的組件以及維修設(shè)備中失效組件的難易程度。容易。RAS2`DRAM結(jié)構(gòu)中的物理錯(cuò)誤可導(dǎo)致某些位不可編程。、一組數(shù)據(jù)位或一條發(fā)送至DRAM命令傳輸?shù)男盘?hào)完整性錯(cuò)誤。`整個(gè)DRAM完全失效。硅DRAM所保持的電荷。誤RAM0.00008A2GbA2Gbb0.000060.000050.00004B2Gb0.00003C2GbC2Gb1234612346750時(shí)間DRAM廠商的產(chǎn)品(A-E)中擁有不同的保持時(shí)間(X軸)的RAS3此類(lèi)錯(cuò)誤好于防范它們。Rowhammeringrowhammer個(gè)鄰近被發(fā)hammer錯(cuò)誤的測(cè)試設(shè)備[6]。RowAddressRowAddressux侵略行行地址侵略行 列數(shù)據(jù)行輸入/輸出select寄生耦合行地址rowhammering因ISISSO等與數(shù)據(jù)有關(guān)的效應(yīng)、數(shù)據(jù)行反MRAS4統(tǒng)應(yīng)能抵御致命的DRAM錯(cuò)誤。DRAMDRAM現(xiàn)時(shí)所產(chǎn)生的影響。M據(jù)+于漢明碼ECCAM著該DRAM中的數(shù)據(jù)應(yīng)保持不變。MWRAS5數(shù)據(jù)選通數(shù)據(jù)字節(jié)修改后的數(shù)據(jù)Check/correctWrite 新數(shù)據(jù)Calculatenew 0ModifyDRAMcontents 000CoC。RMW作。第二個(gè)ECC單元負(fù)責(zé)保護(hù)片上總線與內(nèi)存控制器中ECC單元之間的數(shù)據(jù)。RAS6抗輻射設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)降低控制路徑出錯(cuò)的概率。RAS。高級(jí)ECC高級(jí)ECC指的是一系列技術(shù)，它們能夠?qū)崿F(xiàn)比基于漢明碼(64,8)ECC的SECDED更好的糾錯(cuò)效果。新的高靠性應(yīng)用SDDCChipspareSunMicrosystems的“ExtendedECC”。提供高級(jí)ECC功能的一種方法是通過(guò)擴(kuò)展?jié)h明糾錯(cuò)碼提升糾錯(cuò)能力，但由于每64個(gè)數(shù)據(jù)位通常需要8個(gè)以上的ECC種高級(jí)ECC方法是從多個(gè)字節(jié)(或nibble)加擾數(shù)據(jù)，從而讓來(lái)自任何DRAM的每個(gè)漢明碼字最多包含1個(gè)位。`延長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)功能的時(shí)延`減少內(nèi)存帶寬`增加芯片面積和功耗使用ECC(奇偶校驗(yàn)、漢明碼或某種高級(jí)ECC)的一個(gè)常見(jiàn)缺點(diǎn)是：當(dāng)DDR控制器被要求執(zhí)行一次部分或屏蔽寫(xiě)操選擇或調(diào)整所需的多位糾錯(cuò)率。并非每個(gè)系統(tǒng)都會(huì)選擇高級(jí)ECC,那些選擇高級(jí)ECC的系統(tǒng)可能會(huì)利用編程來(lái)指定是否在某個(gè)特定的應(yīng)用中使用高級(jí)ECC。多址重新映射。RAS7當(dāng)DDR4內(nèi)存和某些DDR3在命令/地址總線(基于奇偶校驗(yàn))或某個(gè)DDR4寫(xiě)命令中(使用一個(gè)循環(huán)冗余碼)檢測(cè)到行失敗的命令。減輕Rowhammering效應(yīng)的影響止出現(xiàn)可導(dǎo)致rowhammering錯(cuò)誤的內(nèi)存使用模式，或是能夠檢測(cè)出哪些行可能會(huì)受rowhammering影RCCCDRAMIOYAMSTARECCIPDesignWareSTARMemorySystemSMSMemoryModuleSuppliersperspectiveoncauseimpactanddetection(單位錯(cuò)誤：提價(jià)內(nèi)存模塊供應(yīng)商對(duì)于此類(lèi)錯(cuò)誤的原因、影響和檢測(cè)的闡述)SmartModularCorporation的WebSite.n.d./files/salesLiterature/dram/smart_whitepaper_sbe.pdf。[2]Ziegler,JamesFandLanford,WilliamA.“TheEffectofSeaLevelCosmicRaysonElectronicDevices.”(海平面宇宙射線對(duì)于電子器件的影響)ISSCC.1980.70-71。[3]J.AlexHalderman,SethD.Schoen,NadiaHeninger,WilliamClarkson.“LestWeRemember:ColdBootAttacksonEncryptionKeys的攻擊)USENIXSecuritySymposium.2008年。[4]JamieLiu,BenJaiyen,YoonguKim,ChrisWilkerson,OnurMutlu.“AnExperimentalStudyofDataRetentionBehaviorinModernDRAMDevices:ImplicationsforRetentionTimeProfilingISCAMichelettiMike.“TuningDDR4forPowerandPerformance.”(優(yōu)化DDR的功耗和性能)Memcon，MMichelettiTeledyneLeCroyPressReleaseTeledyneLeCroy線]。網(wǎng)址：/files/pressreleases/09042013.pdf。BiancaSchroederEduardoPinheiroWolfDietrichWeberDRAMErrorsintheWild:ALarge-ScaleFieldStudy.”(野外發(fā)生的DRAM錯(cuò)誤：一次大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查)Sigmetrics,Seattle,2009.[8]Hamming,R.W.“ErrorDetectingandCorrectingCodes.”(錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正碼)TheBellSystem[9]Intel.“Intel?Xeon?ProcessorE7Family:Reliability,Availability,andServiceability.”(英特爾至強(qiáng)處理器E7系列：可靠性、可用性和可維修性)2011./content/dam/www/public/us/en/documents/white-papers/xeon-e7-family-ras-server-paper.pdf(2013年12月5日訪問(wèn))。[10]Synopsys.SynopsysDesignWareCoresEnhancedUniversalDDRController(uMCTL2)Databook. (.SynopsysDesignWare內(nèi)核增強(qiáng)型通用DDR控制器(uMCTL2)數(shù)據(jù)手冊(cè))MountainView:MobileForum)2013年。/sites/default/files/D_Skinner_Mobile_Forum_May_2013_0.pdfSynopsys,Inc.?700EastMiddlefieldRoad?MountainView,CA94043??2014Synopsys,Inc.Allrightsreserved.Synopsysisatradema