DDR內(nèi)存接口可靠性、可用性和可維護性（RAS）

MarcMarcGreenberg銷總監(jiān)更小的工藝尺寸和更高雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)的接口速度正在推升對更加和修復這些錯誤的技術(shù)。`可靠性–設備防范和糾正錯誤的能力。`可維護性–系統(tǒng)管理員診斷問題、檢測可能失效的組件以及維修設備中失效組件的難易程度。容易。RAS2`DRAM結(jié)構(gòu)中的物理錯誤可導致某些位不可編程。、一組數(shù)據(jù)位或一條發(fā)送至DRAM命令傳輸?shù)男盘柾暾藻e誤。`整個DRAM完全失效。硅DRAM所保持的電荷。誤RAM0.00008A2GbA2Gbb0.000060.000050.00004B2Gb0.00003C2GbC2Gb1234612346750時間DRAM廠商的產(chǎn)品(A-E)中擁有不同的保持時間(X軸)的RAS3此類錯誤好于防范它們。Rowhammeringrowhammer個鄰近被發(fā)hammer錯誤的測試設備[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、數(shù)據(jù)行反MRAS4統(tǒng)應能抵御致命的DRAM錯誤。DRAMDRAM現(xiàn)時所產(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ECC單元負責保護片上總線與內(nèi)存控制器中ECC單元之間的數(shù)據(jù)。RAS6抗輻射設計技術(shù)來降低控制路徑出錯的概率。RAS。高級ECC高級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更好的糾錯效果。新的高靠性應用SDDCChipspareSunMicrosystems的“ExtendedECC”。提供高級ECC功能的一種方法是通過擴展?jié)h明糾錯碼提升糾錯能力，但由于每64個數(shù)據(jù)位通常需要8個以上的ECC種高級ECC方法是從多個字節(jié)(或nibble)加擾數(shù)據(jù)，從而讓來自任何DRAM的每個漢明碼字最多包含1個位。`延長實現(xiàn)糾錯功能的時延`減少內(nèi)存帶寬`增加芯片面積和功耗使用ECC(奇偶校驗、漢明碼或某種高級ECC)的一個常見缺點是：當DDR控制器被要求執(zhí)行一次部分或屏蔽寫操選擇或調(diào)整所需的多位糾錯率。并非每個系統(tǒng)都會選擇高級ECC,那些選擇高級ECC的系統(tǒng)可能會利用編程來指定是否在某個特定的應用中使用高級ECC。多址重新映射。RAS7當DDR4內(nèi)存和某些DDR3在命令/地址總線(基于奇偶校驗)或某個DDR4寫命令中(使用一個循環(huán)冗余碼)檢測到行失敗的命令。減輕Rowhammering效應的影響止出現(xiàn)可導致rowhammering錯誤的內(nèi)存使用模式，或是能夠檢測出哪些行可能會受rowhammering影RCCCDRAMIOYAMSTARECCIPDesignWareSTARMemorySystemSMSMemoryModuleSuppliersperspectiveoncauseimpactanddetection(單位錯誤：提價內(nèi)存模塊供應商對于此類錯誤的原因、影響和檢測的闡述)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錯誤：一次大規(guī)?，F(xiàn)場調(diào)查)Sigmetrics,Seattle,2009.[8]Hamming,R.W.“ErrorDetectingandCorrectingCodes.”(錯誤檢測和糾正碼)TheBellSystem[9]Intel.“Intel?Xeon?ProcessorE7Family:Reliability,Availability,andServiceability.”(英特爾至強處理器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)。[10]Synopsys.SynopsysDesignWareCoresEnhancedUniversalDDRController(uMCTL2)Databook. (.SynopsysDesignWare內(nèi)核增強型通用DDR控制器(uMCTL2)數(shù)據(jù)手冊)MountainView:MobileForum)2013年。/sites/default/files/D_Skinner_Mobile_Forum_May_2013_0.pdfSynopsys,Inc.?700EastMiddlefieldRoad?MountainView,CA94043??2014Synopsys,Inc.Allrightsreserved.Synopsysisatradema