140 likes | 551 Views
Помехоустойчивое кодирование для субмикронных динамических ОЗУ. К.А. Петров НИИ системных исследований РАН, Москва. Содержание. Цели Динамическая память Помехоустойчивое кодирование Технология CHIPKILL Кодирование с исправлением смежных ошибок Кодирование с восстановлением байта
E N D
Помехоустойчивое кодирование для субмикронных динамических ОЗУ К.А. Петров НИИ системных исследований РАН, Москва
Содержание • Цели • Динамическая память • Помехоустойчивое кодирование • Технология CHIPKILL • Кодирование с исправлением смежных ошибок • Кодирование с восстановлением байта • Заключение
Цели • Обзор существующих методов защиты подсистемы динамической памяти от сбоев и функциональных отказов • Совершенствование этих методов средствами помехоустойчивого кодирования • Сравнительный анализ полученных решений и представление набора рекомендаций по их применению в современных подсистемах динамической памяти микропроцессорных систем
Многократные сбои в динамической памяти □ 170/180 нм + 110нм Δ 90 нм Сбоев/Гб Количество сбоев от одного события
Динамическая память • Наибольший объем в микропроцессорной системе • Относительно небольшая скорость обмена • Множество кристаллов Как
Помехоустойчивое кодирование • Хэмминг SEC – single-error-correction • Хсяо SEC-DED – single-error-detection, • double-error-correction • S4EC-DED single-4-error-correction, • double-error-correction • SEC-DAECsingle-error-correction, • double-adjacent-error-correction • Scrubbing - самовосстановление информации
Технология CHIPKILL • Количество кристаллов равно количеству кодовых битов • Только пакетные обращения
Технология CHIPKILL+DAEC/SbEC • Количество кристаллов в два раза меньше количества кодовых битов • Только пакетные обращения
SbER-кодирование Single-byte-error-repair Кодирование с восстановлением байта
Сравнительный анализ №1 – Chipkill №2 – Chipkill+SEC-DAEC №3 – Chipkill+SEC-DED-DAEC №4 – Chipkill+S4EC-DED №5 – SbER
Заключение (1/2) • Для защиты субмикронных ДОЗУ от сбоев наилучшим по критериям аппаратурной избыточности, количества СБИС ДОЗУ и быстродействия методом при отсутствии многократных сбоев является метод, использующий коды с восстановлением байта • При наличии многократных сбоев наилучшим по критерию количества СБИС ДОЗУ является метод, использующий технологию Chipkill с кодом, исправляющим пакетные ошибки кратности четыре (Chipkill+S4EC-DED). Он также является наилучшим по критерию сбоеустойчивости без учета размера и быстродействия кодер-декодера
Заключение (2/2) • При разработке устойчивой к SEFI одного из кристаллов ДОЗУ необходимо либо снижать стойкость к многократным сбоям, либо увеличивать количество кристаллов. Нахождение оптимума – отдельная задача • Перспективным направлениями являются: • каскадное кодирование для компенсации недостатков SbER-кодов • помехоустойчивые коды для исправления пакетных ошибок • И Chipkill, и SbER-коды можно использовать как в динамической, так и в статической памяти