論文の概要: BreakHammer: Enhancing RowHammer Mitigations by Carefully Throttling Suspect Threads

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.13477v2
• Date: Fri, 04 Oct 2024 09:51:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-07 15:05:53.176247
• Title: BreakHammer: Enhancing RowHammer Mitigations by Carefully Throttling Suspect Threads
• Title（参考訳）: BreakHammer: 警告スレッドを慎重に絞り込むことで、RowHammerの緩和を促進する
• Authors: Oğuzhan Canpolat, A. Giray Yağlıkçı, Ataberk Olgun, İsmail Emir Yüksel, Yahya Can Tuğrul, Konstantinos Kanellopoulos, Oğuz Ergin, Onur Mutlu,
• Abstract要約: RowHammerはDRAMの読み出し障害機構であり、DRAMセルの行(DRAM行)に繰り返しアクセスすることで、物理的に近くの他のDRAM行のビットフリップを誘導する。 RowHammerソリューションは、そのようなビットフリップを緩和する予防アクション(例えば、ハンマーされた行の隣接行をリフレッシュする)を実行する。 DRAMチップ世代よりも小さくなる技術がRowHammerを悪化させるにつれ、RowHammerソリューションのオーバーヘッドは極めて高価になる。 本研究では、RowHammerソリューションを起動するメモリアクセスのジェネレータを追跡し、スロットリングすることで、RowHammerソリューションのパフォーマンスオーバーヘッドに対処する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.767293823380473
• License:
• Abstract: RowHammer is a major read disturbance mechanism in DRAM where repeatedly accessing (hammering) a row of DRAM cells (DRAM row) induces bitflips in other physically nearby DRAM rows. RowHammer solutions perform preventive actions (e.g., refresh neighbor rows of the hammered row) that mitigate such bitflips to preserve memory isolation, a fundamental building block of security and privacy in modern computing systems. However, preventive actions induce non-negligible memory request latency and system performance overheads as they interfere with memory requests. As shrinking technology node size over DRAM chip generations exacerbates RowHammer, the overheads of RowHammer solutions become prohibitively expensive. As a result, a malicious program can effectively hog the memory system and deny service to benign applications by causing many RowHammer-preventive actions. In this work, we tackle the performance overheads of RowHammer solutions by tracking and throttling the generators of memory accesses that trigger RowHammer solutions. To this end, we propose BreakHammer. BreakHammer 1) observes the time-consuming RowHammer-preventive actions of existing RowHammer mitigation mechanisms, 2) identifies hardware threads that trigger many of these actions, and 3) reduces the memory bandwidth usage of each identified thread. As such, BreakHammer significantly reduces the number of RowHammer-preventive actions performed, thereby improving 1) system performance and DRAM energy, and 2) reducing the maximum slowdown induced on a benign application, with near-zero area overhead. Our extensive evaluations demonstrate that BreakHammer effectively reduces the negative performance, energy, and fairness effects of eight RowHammer mitigation mechanisms. To foster further research we open-source our BreakHammer implementation and scripts at https://github.com/CMU-SAFARI/BreakHammer.
• Abstract（参考訳）: RowHammerはDRAMの主要な読み出し障害機構であり、DRAMセルの行(DRAM行)に繰り返しアクセスすることで、物理的に近くの他のDRAM行のビットフリップを誘導する。 RowHammerソリューションは、現代のコンピューティングシステムにおけるセキュリティとプライバシの基本的な構成要素であるメモリアイソレーションを維持するために、そのようなビットフリップを緩和する(例えば、ハンマーされた行の隣接行をリフレッシュする)予防アクションを実行する。 しかし、予防行動は、メモリ要求を妨害する非無視のメモリ要求遅延とシステムパフォーマンスのオーバーヘッドを引き起こす。 DRAMチップ世代よりも小さくなる技術がRowHammerを悪化させるにつれ、RowHammerソリューションのオーバーヘッドは極めて高価になる。 その結果、悪意のあるプログラムは、多くのRowHammer防止アクションを発生させることで、メモリシステムを効果的にホグし、アプリケーションを無視することができる。 本研究では、RowHammerソリューションを起動するメモリアクセスのジェネレータを追跡し、スロットリングすることで、RowHammerソリューションのパフォーマンスオーバーヘッドに対処する。 この目的のために、BreakHammerを提案する。 BreakHammer 1)既存のRowHammer緩和機構の時間のかかるRowHammer予防作用を観察する。 2)これらのアクションの多くをトリガーするハードウェアスレッドを特定し、 3) 各特定スレッドのメモリ帯域幅使用量を削減する。 これにより、BreakHammerはRowHammer防止アクションの実行回数を大幅に削減し、改善する。 1)システム性能とDRAMエネルギー 2) 良性アプリケーションに誘導される最大減速を, ほぼゼロ領域のオーバーヘッドで低減した。 大規模な評価の結果,BreakHammerは8つのRowHammer緩和機構の負の性能,エネルギー,公平性を効果的に低減できることがわかった。 さらなる研究を促進するため、BreakHammerの実装とスクリプトをhttps://github.com/CMU-SAFARI/BreakHammer.comでオープンソース化しました。

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