Очистка памяти

Очистка памяти состоит из чтения из каждой ячейки памяти компьютера , исправления битовых ошибок (если таковые имеются) с помощью кода исправления ошибок ( ECC ) и записи исправленных данных обратно в то же место.

Из-за высокой плотности интеграции современных компьютерных чипов памяти отдельные структуры ячеек памяти стали достаточно маленькими, чтобы быть уязвимыми для космических лучей и/или излучения альфа-частиц . Ошибки, вызванные этими явлениями, называются мягкими ошибками . Более 8% модулей DIMM испытывают как минимум одну устранимую ошибку в год. Это может быть проблемой для памяти на основе DRAM и SRAM . Вероятность программной ошибки в любом отдельном бите памяти очень мала. Однако, наряду с большим объемом памяти, современные компьютеры, особенно серверы которым оснащены , и длительными периодами безотказной работы , вероятность программных ошибок в общем объеме установленной памяти значительна.

Информация в памяти ECC хранится с достаточной избыточностью , чтобы исправить ошибку в одном бите для каждого слова памяти. Следовательно, память ECC может поддерживать очистку содержимого памяти. А именно, если контроллер памяти систематически сканирует память, могут быть обнаружены однобитовые ошибки, ошибочный бит может быть определен с использованием контрольной суммы ECC , а исправленные данные могут быть записаны обратно в память.

Обзор

Важно периодически и достаточно часто проверять каждую ячейку памяти, прежде чем возникновение нескольких битовых ошибок в одном и том же слове станет слишком вероятным, поскольку однобитовые ошибки можно исправить, но множественные битовые ошибки исправить невозможно, в случае обычных ошибок. (по состоянию на 2008 г.) Модули памяти ECC.

Чтобы не нарушать регулярные запросы памяти со стороны ЦП и, таким образом, предотвратить снижение производительности , очистка обычно выполняется только во время периодов простоя. Поскольку очистка состоит из обычных операций чтения и записи, она может увеличить энергопотребление памяти по сравнению с операцией без очистки. Поэтому чистка производится не постоянно, а периодически. Для многих серверов период очистки можно настроить в программе настройки BIOS .

Обычные операции чтения памяти, выполняемые процессором или устройствами DMA, проверяются на наличие ошибок ECC, но по причинам локальности данных они могут быть ограничены небольшим диапазоном адресов и оставлять другие области памяти нетронутыми в течение очень длительного времени. Эти места могут стать уязвимыми для более чем одной программной ошибки, а очистка обеспечивает проверку всей памяти в течение гарантированного времени.

В некоторых системах очищать можно не только основную память (на базе DRAM), но и кэши ЦП (на основе SRAM). В большинстве систем скорость очистки для обоих может быть установлена ​​независимо. Поскольку размер кэша намного меньше основной памяти, очистку кэша не нужно выполнять так часто.

Очистка памяти повышает надежность, поэтому ее можно классифицировать как функцию RAS .

Варианты

Обычно существует два варианта: очистка патрулем и очистка по требованию . Хотя оба они по сути выполняют очистку памяти и связанное с ней исправление ошибок (если это выполнимо), основное различие заключается в том, как эти два варианта инициируются и выполняются. Патрульная очистка выполняется автоматически, когда система простаивает, тогда как очистка по требованию выполняет исправление ошибок, когда данные фактически запрашиваются из основной памяти.

См. также

• Очистка данных — общая категория, содержащая очистку памяти.
• Программная ошибка — важная причина для очистки памяти.
• Обнаружение и исправление ошибок — общая теория, используемая для очистки памяти.
• Обновление памяти , которое сохраняет информацию, хранящуюся в памяти.