論文の概要: Variable Read Disturbance: An Experimental Analysis of Temporal Variation in DRAM Read Disturbance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.13075v1
- Date: Tue, 18 Feb 2025 17:22:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-19 14:05:08.654931
- Title: Variable Read Disturbance: An Experimental Analysis of Temporal Variation in DRAM Read Disturbance
- Title(参考訳): 可変読み出し外乱:DRAM読み出し外乱の時間変動に関する実験的解析
- Authors: Ataberk Olgun, F. Nisa Bostanci, Ismail Emir Yuksel, Oguzhan Canpolat, Haocong Luo, Geraldo F. Oliveira, A. Giray Yaglikci, Minesh Patel, Onur Mutlu,
- Abstract要約: 読解障害閾値(RDT)の正確かつ徹底的な評価に頼っている最先端の読解障害軽減法
DRAM列のRTTが時間とともに大きく変化し、予測不可能な変化を初めて実験的に実証した。
本稿では,RTTのガードバンドと誤り訂正符号を用いて,時間とともに予測不可能に変化するRTTの存在下での読み出し乱れビットフリップの緩和について論じ,評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.383763251374371
- License:
- Abstract: Modern DRAM chips are subject to read disturbance errors. State-of-the-art read disturbance mitigations rely on accurate and exhaustive characterization of the read disturbance threshold (RDT) (e.g., the number of aggressor row activations needed to induce the first RowHammer or RowPress bitflip) of every DRAM row (of which there are millions or billions in a modern system) to prevent read disturbance bitflips securely and with low overhead. We experimentally demonstrate for the first time that the RDT of a DRAM row significantly and unpredictably changes over time. We call this new phenomenon variable read disturbance (VRD). Our experiments using 160 DDR4 chips and 4 HBM2 chips from three major manufacturers yield two key observations. First, it is very unlikely that relatively few RDT measurements can accurately identify the RDT of a DRAM row. The minimum RDT of a DRAM row appears after tens of thousands of measurements (e.g., up to 94,467), and the minimum RDT of a DRAM row is 3.5X smaller than the maximum RDT observed for that row. Second, the probability of accurately identifying a row's RDT with a relatively small number of measurements reduces with increasing chip density or smaller technology node size. Our empirical results have implications for the security guarantees of read disturbance mitigation techniques: if the RDT of a DRAM row is not identified accurately, these techniques can easily become insecure. We discuss and evaluate using a guardband for RDT and error-correcting codes for mitigating read disturbance bitflips in the presence of RDTs that change unpredictably over time. We conclude that a >10% guardband for the minimum observed RDT combined with SECDED or Chipkill-like SSC error-correcting codes could prevent read disturbance bitflips at the cost of large read disturbance mitigation performance overheads (e.g., 45% performance loss for an RDT guardband of 50%).
- Abstract(参考訳): 現代のDRAMチップは、外乱エラーを読み取る。
State-of-the-the-art read disturbance mitigationsは、読み出し障害のビットフリップを安全かつ低いオーバーヘッドで防止するために、DRAM行毎に最初のRowHammerまたはRowPressビットフリップを誘導するために必要な攻撃的行アクティベート数(RDT)の正確かつ徹底的な評価に依存している。
DRAM列のRTTが時間とともに大きく変化し、予測不可能な変化を初めて実験的に実証した。
我々はこの現象可変読解障害(VRD)と呼ぶ。
3つの主要メーカーから160個のDDR4チップと4個のHBM2チップを用いた実験により、2つの重要な観測結果を得た。
第一に、比較的少数のRDTがDRAM行のRTTを正確に識別できる可能性は極めて低い。
DRAM行の最小 RDT は数万回の計測(例:94,467まで)後に出現し、DRAM行の最小 RDT はその行で観測される最大 RDT よりも3.5倍小さい。
第2に、比較的少数の測定値で行のRTTを正確に識別する確率は、チップ密度の増加や技術ノードのサイズの縮小によって低下する。
DRAM行のRTTが正確に識別されていない場合、これらの手法は容易に安全性が低下する可能性がある。
本稿では,RTTのガードバンドと誤り訂正符号を用いて,時間とともに予測不可能に変化するRTTの存在下での読み出し乱れビットフリップの緩和について論じ,評価する。
以上の結果から,SECDEDやChipkillライクなSSC誤り訂正符号と組み合わされた最小観測RDT用ガードバンドの10%以上は,読み出し障害低減性能のオーバーヘッドを犠牲にして読み出し障害ビットフリップを防止することができる(例えば,RDTガードバンドの45%の性能損失が50%)。
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