用于保护DRAM存储器装置免受行锤效应的方法和电路制造方法及图纸

本发明专利技术涉及保护DRAM存储器装置免受行锤效应的方法，该存储器装置包括由存储器行组成的多个存储体，该方法由至少一个逻辑预防装置实现，所述逻辑预防装置被配置成将存储体的行的连续部分与子存储体分别相关联。预防逻辑还被配置成在子存储体中激活的行的数目超过临界锤击值之前完整地执行子存储体的预防性刷新周期。本发明专利技术还涉及DRAM存储器装置，这样的存储器的缓冲器电路或控制器包括用于预防行锤效应的逻辑。锤效应的逻辑。锤效应的逻辑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于保护DRAM存储器装置免受行锤效应的方法和电路


[0001]本专利技术涉及DRAM(“动态随机存取存储器”)电路并且特别是“行锤”效应的管理的领域。该“行锤”效应是如下事实：在给定的DRAM存储器的存储体(bank)内，重复地激活给定DRAM的一行可能引起物理上相邻的行翻转它们的位中的一些位的值。重复激活的行被称作“攻击者行”，而相邻的行被称作“受害者行”。

技术介绍

[0002]Kim Dae
‑
Hyun等人在IEEE computer Architecture Letters，IEEE第14卷，第1期(2015年1月1日)中发表的文章“Architectural support for mitigating row hammering in DRAM memories”公开了预防DRAM装置中的行锤的多种方法。在被称作“基于计数器的行激活”的第一方法中，与存储器装置的行相关联的计数器在该行激活后递增。当与给定行相关联的计数器超过临界值时，刷新该给定行的相邻行。尽管该方法在预防行锤的影响方面是有效的，但是该方法采用大的存储容量来容纳所需数目的计数器，即每行一个计数器。
[0003]Seyedzadeh Seyed Mohammad等人在IEEE computer Architecture Letters，IEEE第16卷，第1期(2017年1月1日)中发表的文章“Computer based Tree structure for row hammering mitigation in DRAM”提出将计数器与一组行相关联以限制计数器的数目，而不是将计数器与每一行相关联。每当来自所述一组行中的行激活时，计数器递增。当与给定的一组行相关联的计数器超过临界值时，则刷新给定组的所有行。尽管该方法确实限制了所需计数器的数目，但它会导致在刷新该组行时无法访问该组行以进行激活的问题。增加每个组中的行数减少了所需计数器的数目，但延长了该组行在其完成刷新期间被阻止访问的时间。相反，减少每个组中的行数减少了组的刷新持续时间，但增加了计数器的数目。
[0004]文献FR3066842A1详细说明了用于预防行锤效应的算法，该算法实现了表的使用。该算法特别适合于通常为40000或更多的相对较大的临界锤击值。然而，将日益精细的制造几何结构使用于DRAM已经引起观察到这些具有相对较低的临界锤击值例如低至4800的存储器。
[0005]在以上提及的文献中，在部署算法期间使用的表的条目的数目与临界锤击值成反比，这在有必要运用为使用这些较精细几何结构的DRAM而提出的算法的情况下强加了8倍大的条目数。在分隔行的两个激活命令的时间内浏览如此多的条目是成问题的，即使这些条目被分配在并行访问的若干个表上也是如此。
[0006]此外，不可否认的是，在这些精细几何结构DRAM存储器中，行锤还会较小程度地影响接近于但不直接与受锤击的攻击者行相邻的受害者行。然而，由文献FR3066842提出的解决方案仅对仅会影响与受锤击的攻击者行直接相邻的两个邻近行的锤击进行管理，这样的现象在该文献中被称为作用域(scope)1的锤击。
[0007]通常，作用域1的锤击意指存储器存储体的拓扑索引i的攻击行可能会影响行i
‑
1和行i+1。作用域2的锤击意指行i
‑
2和行i+2也受到影响，但程度较小，而对于更高的作用域
则以此类推。由受害者行i所经历的作用域p中的锤击攻击水平可以表示为2
×
p个邻近行的激活的加权总和：+(行i
‑
p的激活数)
×
RH_coeff_p+(行i
‑
(p
‑
1)的激活数)
×
RH_coeff_(p
‑
1)+
……
+(行i
‑
2的激活数)
×
RH_coeff_2+(行i
‑
1的激活数)
×
1+(行i+1的激活数)
×
1+(行i+2的激活数)
×
RH_coeff_2+
……
+(行i+(p
‑
1)的激活数)
×
RH_coeff_(p
‑
1)+(行i+p的激活数)
×
RH_coeff_p
[0008]当由该总和得出的攻击水平超过临界值时，则存储在行i中的数据可能已经改变。临界值以以下这样的方式定义：应用于行i
‑
1和行i+1的激活数的系数(RH_coeff)为1，使得作用域1的攻击级别的定义符合通常的和先前的行锤定义。当然，系数RH_coeff_n随着远离受锤击的行而变得越来越弱。这就是考虑有限作用域(1、2、3
……
)的行锤现象才有用的原因。
[0009]使用该加权总和的一般定义能够监测作用域2或更大作用域的锤击现象的逻辑可能太复杂且太慢而无法有效地被集成至DRAM中。
[0010]因此，需要能够对作用域大于1(2、3等)的行锤进行管理的算法，所述行锤因此也会以较小的力影响不直接与受锤击的攻击者行相邻的邻近行。
[0011]文献US9214216公开了用于保护DRAM存储器装置免受行锤效应的逻辑。根据该文献，存储器单元的行以块进行组织，并且针对每个块计算行的激活数。当块的计数器达到临界锤击值时，通过将试图预防行锤的所有刷新操作重新引导向该块来刷新该块的行。在该块刷新时段期间，逻辑不能够在其他块中执行预防性刷新，这使得该逻辑相对于复杂的锤击场景来说是脆弱的，并且无法完全地保护存储器装置免受该现象。
[0012]文献US20200111525公开了旨在除了定期刷新命令以外还发出刷新管理命令以尝试限制锤击现象对存储器装置的影响的方法。该文献特别地试图将预防性刷新操作集成至其他操作中，以有效地使用将主机连接至存储器装置的总线。为此目的，每次所涉及的存储体被激活时，存储体激活计数器递增。当该计数器超过临界值时，发送刷新管理命令，以执行存储体刷新操作。该操作不必立即执行，并且在执行该操作时激活计数器递减。该文献没有以任何方式指定存储体的哪一行必须是刷新操作的对象，也不可能构建预防行锤的影响的逻辑，更不用说保证特定的和可证明的预防。专利技术主题
[0013]本专利技术的主要目的是提供一种保护DRAM存储器装置免受行锤效应的方法，该方法至少部分地解决了这些限制。更具体地，本专利技术的目的是提供一种用于监测DRAM存储器存储体的行激活的方法，该方法足够简单以能够在分隔两个激活的最小时间内被毫无任何问题的执行，并且可以预防作用域大于1的锤击的影响。该方法尤其适用于临界锤击值相对较低例如小于40000的存储器，尽管实际上可以针对任何类型的DRAM存储器采用该方法。
[0014]本专利技术可以集成在存储器控制器、缓冲器电路中或集成在DRAM存储器装置中。DRAM存储器可以集成处理器。

技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种保护DRAM存储器装置免受行锤效应的方法，所述存储器装置包括由存储器行组成的多个存储体，所述方法由至少一个预防逻辑实现，所述至少一个预防逻辑被配置成将子存储体分别限定为存储体的行的连续部分，所述预防逻辑被配置成在激活给定子存储体(b)的行时使所述给定子存储体(b)的排列的预防性刷新的所需数目(REFRESH_ACC，FRACTION_ACC；FRACTION_ACC/PARAM_D)递增小于1的进度系数(1/PARAM_D；PARAM_N/PARAM_D)，所述预防逻辑还被配置成执行预防性刷新序列以预防性地刷新子存储体中的至少一个而非所有排列，所述预防性刷新序列包括：
‑
识别对所述存储器装置的子存储体中的所确定的子存储体(j)的排列的预防性刷新的需求的步骤，并且在这样的需求下，应用以下步骤：
‑
触发用于刷新由与所确定的子存储体(j)相关联的当前行索引(RELATIVE_INDEX)指定的当前行的操作的步骤；
‑
使与所确定的子存储体(j)相关联的所述当前行索引(RELATIVE_INDEX)递增的步骤；
‑
使所确定的子存储体(j)的排列的预防性刷新的所需数目(REFRESH_ACC，FRACTION_ACC；FRACTION_ACC/PARAM_D)递减的步骤；其中，所述预防性刷新序列形成引起至少刷新所确定的子存储体(j)的所有行的预防性刷新周期的步骤，并且其中，在所确定的子存储体(j)中激活的行的数目超过临界锤击值之前，完整地执行所确定的子存储体(j)的所述预防性刷新周期。2.根据权利要求1所述的保护方法，其中，每个子存储体与激活阈值(PARAM_D)相关联，并且所述预防逻辑被配置成在每次激活给定子存储体(b)的行时执行使与所述给定子存储体相关联的激活计数器(FRACTION_ACC)递增的步骤。3.根据权利要求1或2所述的保护方法，其中，所述子存储体的排列的预防性刷新的所需数目(REFRESH_ACC，FRACTION_ACC；FRACTION_ACC/PARAM_D)存储在数据结构(RH_TABLE)中。4.根据权利要求3所述的保护方法，其中，所述数据结构(RH_TABLE)以树状结构组织。5.根据权利要求3所述的保护方法，其中，识别对所确定的子存储体(j)的排列的预防性刷新的需求的步骤包括浏览所述数据结构(RH_TABLE)以识别其排列的预防性刷新的所需数目(REFRESH_ACC；FRACTION_ACC/PARAM_D)大于或等于1的子存储体。6.根据权利要求1所述的保护方法，其中，当给定子存储体(b)的排列的预防性刷新的所需数目(REFRESH_ACC，FRACTION_ACC；FRACTION_ACC/PARAM_D)达到值1时，将所述给定子存储体(b)的索引插入至等待刷新的子存储体列表中。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：法布里斯，
申请(专利权)人：优普梅姆公司，
类型：发明
国别省市：