論文の概要: Understanding RowHammer Under Reduced Refresh Latency: Experimental Analysis of Real DRAM Chips and Implications on Future Solutions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.11745v1
- Date: Mon, 17 Feb 2025 12:39:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-18 14:07:54.728625
- Title: Understanding RowHammer Under Reduced Refresh Latency: Experimental Analysis of Real DRAM Chips and Implications on Future Solutions
- Title(参考訳): リフレッシュレイテンシ低減下でのRowHammerの理解:実DRAMチップの実験的解析と今後の課題
- Authors: Yahya Can Tuğrul, A. Giray Yağlıkçı, İsmail Emir Yüksel, Ataberk Olgun, Oğuzhan Canpolat, Nisa Bostancı, Mohammad Sadrosadati, Oğuz Ergin, Onur Mutlu,
- Abstract要約: RowHammerはDRAMの読み出し障害機構で、DRAMセルの行(DRAM行)に繰り返しアクセスすると、物理的に近くのDRAM行(victim row)でビットフリップが誘導される。
より新しいDRAMチップ世代では、これらのメカニズムはより積極的に予防リフレッシュを行い、より大きなパフォーマンス、エネルギ、または面積オーバーヘッドを引き起こす。
実DRAMチップにおけるリフレッシュレイテンシとRowHammer特性の相互作用に関する厳密な実験を行った。
以上の結果から, 攻撃性緩和のための部分電荷復元(PaCRAM)は, 5つの最先端RowHammer緩和機構によって引き起こされる性能とエネルギーオーバーヘッドを低減することが示唆された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.157443107603247
- 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 physically nearby DRAM rows (victim rows). To ensure robust DRAM operation, state-of-the-art mitigation mechanisms restore the charge in potential victim rows (i.e., they perform preventive refresh or charge restoration). With newer DRAM chip generations, these mechanisms perform preventive refresh more aggressively and cause larger performance, energy, or area overheads. Therefore, it is essential to develop a better understanding and in-depth insights into the preventive refresh to secure real DRAM chips at low cost. In this paper, our goal is to mitigate RowHammer at low cost by understanding the impact of reduced preventive refresh latency on RowHammer. To this end, we present the first rigorous experimental study on the interactions between refresh latency and RowHammer characteristics in real DRAM chips. Our experimental characterization using 388 real DDR4 DRAM chips from three major manufacturers demonstrates that a preventive refresh latency can be significantly reduced (by 64%). To investigate the impact of reduced preventive refresh latency on system performance and energy efficiency, we reduce the preventive refresh latency and adjust the aggressiveness of existing RowHammer solutions by developing a new mechanism, Partial Charge Restoration for Aggressive Mitigation (PaCRAM). Our results show that PaCRAM reduces the performance and energy overheads induced by five state-of-the-art RowHammer mitigation mechanisms with small additional area overhead. Thus, PaCRAM introduces a novel perspective into addressing RowHammer vulnerability at low cost by leveraging our experimental observations. To aid future research, we open-source our PaCRAM implementation at https://github.com/CMU-SAFARI/PaCRAM.
- 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DRAM行(victim row)でビットフリップを誘導する。
堅牢なDRAM操作を保証するため、最先端の緩和機構は潜在的な犠牲者列の電荷を復元する(すなわち、予防的リフレッシュや電荷回復を行う)。
より新しいDRAMチップ世代では、これらのメカニズムはより積極的に予防リフレッシュを行い、より大きなパフォーマンス、エネルギ、または面積オーバーヘッドを引き起こす。
したがって、実際のDRAMチップを低コストで確保するために、予防リフレッシュに関するより深い理解と深い洞察を開発することが不可欠である。
本稿では、RowHammerのリフレッシュ遅延の低減がRowHammerに与える影響を理解することにより、低コストでRowHammerを緩和することを目的とする。
そこで本研究では,実DRAMチップにおけるリフレッシュレイテンシとRowHammer特性の相互作用に関する厳密な実験を行った。
3 つの大手メーカーの 388 実 DDR4 DRAM チップを用いた実験により,リフレッシュ遅延の防止効果が 64% 減少することを示した。
システム性能とエネルギー効率に及ぼす予防的リフレッシュ遅延の低減効果を検討するため,新しい機構である攻撃緩和用部分電荷復元(PaCRAM)を開発し,既存のRowHammerソリューションのアグレッシブ性を調整する。
以上の結果から,PaCRAMは5つの最先端RowHammer緩和機構によって引き起こされる性能とエネルギーオーバーヘッドを小さくすることがわかった。
そこでPaCRAMは、RowHammerの脆弱性を低コストで解決するための新しい視点を導入し、実験的な観察を生かした。
今後の研究を支援するため、我々はPaCRAMの実装をhttps://github.com/CMU-SAFARI/PaCRAMでオープンソース化しました。
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