Fugu-MT 論文翻訳(概要): Understanding Read Disturbance in High Bandwidth Memory: An Experimental Analysis of Real HBM2 DRAM Chips

論文の概要: Understanding Read Disturbance in High Bandwidth Memory: An Experimental Analysis of Real HBM2 DRAM Chips

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.14665v2
Date: Tue, 9 Jan 2024 14:37:39 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-03-25 14:05:29.104483
Title: Understanding Read Disturbance in High Bandwidth Memory: An Experimental Analysis of Real HBM2 DRAM Chips
Title（参考訳）: 高帯域メモリにおける読み出し外乱の理解:実HBM2DRAMチップの実験的検討
Authors: Ataberk Olgun, Majd Osseiran, Abdullah Giray Yaglikci, Yahya Can Tugrul, Haocong Luo, Steve Rhyner, Behzad Salami, Juan Gomez Luna, Onur Mutlu,
Abstract要約: 本研究では, 読み出し障害の影響を実験的に検証し, 読み出し障害軽減機構の内部動作を明らかにする。読み出し外乱ビットフリップ数と第1読出し外乱ビットフリップを誘導する行アクティベーション回数は,差分2チップ間で大きく異なることを示す。最新の2DRAMチップは文書化されていない読み出し障害防御を実装しており、アクティベート回数に基づいて潜在的な攻撃行を追跡することができる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 6.501197729222095
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: DRAM read disturbance is a significant and worsening safety, security, and reliability issue of modern DRAM chips that can be exploited to break memory isolation. Two prominent examples of read-disturb phenomena are RowHammer and RowPress. However, no prior work extensively studies read-disturb phenomena in modern high-bandwidth memory (HBM) chips. In this work, we experimentally demonstrate the effects of read disturbance and uncover the inner workings of undocumented in-DRAM read disturbance mitigation mechanisms in HBM. Our characterization of six real HBM2 DRAM chips shows that (1) the number of read disturbance bitflips and the number of row activations needed to induce the first read disturbance bitflip significantly varies between different HBM2 chips and different 3D-stacked channels, pseudo channels, banks, and rows inside an HBM2 chip. (2) The DRAM rows at the end and in the middle of a DRAM bank exhibit significantly fewer read disturbance bitflips than the rest of the rows. (3) It takes fewer additional activations to induce more read disturbance bitflips in a DRAM row if the row exhibits the first bitflip already at a relatively high activation count. (4) HBM2 chips exhibit read disturbance bitflips with only two row activations when rows are kept active for an extremely long time. We show that a modern HBM2 DRAM chip implements undocumented read disturbance defenses that can track potential aggressor rows based on how many times they are activated, and refresh their victim rows with every 17 periodic refresh operations. We draw key takeaways from our observations and discuss their implications for future read disturbance attacks and defenses. We explain how our findings could be leveraged to develop both i) more powerful read disturbance attacks and ii) more efficient read disturbance defense mechanisms.
Abstract（参考訳）: DRAMの読み取り障害は、メモリアイソレーションを壊すために悪用される現代のDRAMチップの安全性、セキュリティ、信頼性の問題を著しく悪化させる。読解障害の2つの顕著な例は、RowHammerとRowPressである。しかし、現代の高帯域メモリ(HBM)チップにおける読み取り障害現象を広範囲に研究する以前の研究はない。本研究では,HBMにおける読取障害の影響を実験的に実証し,文書化されていないイン・DRAM読取障害軽減機構の内部動作を明らかにする。 6個の実HBM2 DRAMチップの特性から,(1)読み出し外乱ビットフリップ数,第1読出し外乱ビットフリップの誘導に必要な行アクティベーション数は,異なるHBM2チップと異なる3Dスタックチャネル,擬似チャネル,バンク,HBM2チップ内の行間で大きく異なることが分かる。 2) DRAMバンクの端および中央のDRAM行は、他の行よりも読み出し障害ビットフリップが著しく少ない。 (3) DRAM行において、行が既に比較的高いアクティベーション数で最初のビットフリップを示す場合、より多くの読み出し障害ビットフリップを誘導するために追加のアクティベーションを少なくする。 (4)HBM2チップは、行を非常に長時間アクティブにしておくと、2行のみのアクティベーションで読み出し障害ビットフリップを示す。最新のHBM2 DRAMチップは、アクティベート回数に基づいて潜在的な攻撃行を追跡し、17回の定期的なリフレッシュ操作で犠牲者行をリフレッシュできる未文書の読み出し障害防御を実装している。我々は、我々の観測から重要な教訓を引き出し、将来の読取妨害攻撃と防衛に対するそれらの影響について論じる。研究成果を両立させる方法について解説する。 i)より強力な読み出し障害攻撃二より効率的な読み出し障害防御機構

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