Тема 10. Адаптивный сигнатурный анализ.

Основной недостаток применения классического сигнатурного анализа для оперативного контроля ОЗУ заключается в том, что при любом изменении содержимого ОЗУ требуется повторное вычисление эталонной сигнатуры, что существенно замедляет работу схемы.

Для устранения этого недостатка на сигнатурном анализаторе сжимается последовательность адресов, соответствующая хранимым в ОЗУ данным. При изменении данных эталонная сигнатура адаптируется путем суммирования по модулю два предыдущего значения сигнатуры и адреса ячейки, хранимое значение в которой изменилось. Данный метод получил название адаптивного сигнатурного анализа (АСА). Возможность адаптации эталонной сигнатуры позволила применить АСА как метод контроля ОЗУ и таким образом выявлять ошибки, возникшие в результате сбоев.

АСА выполняет вычисление синдрома с использованием проверочной матрицы линейного кода для двоичного вектора, соответствующего всему содержимому ОЗУ. Адреса ячеек ОЗУ рассматриваются как столбцы проверочной матрицы кода Хэмминга (за исключением нулевого адреса), поэтому для выполнения сжатия не требуется хранение проверочной матрицы. Достоверность метода АСА определяется достоверностью кода Хэмминга: обнаруживаются однократные и двукратные ошибки.

Необходимость повышения достоверности методов защиты от ошибок становится определяющим требованием для современных ОЗУ. Совершенствование технологии предполагает увеличение объема и плотности упаковки элементов на кристалле ОЗУ, при этом наблюдается тенденция увеличения количества возникающих многократных ошибок. Поэтому актуальной является задача разработки методов обнаружения многократных ошибок ОЗУ.

Для повышения достоверности АСА можно добавить один контрольный бит четности содержимого всей памяти. В этом случае разрядность сигнатуры АСА будет равна бит ( – разрядность адреса). Значение дополнительного разряда эталонной сигнатуры корректируется при каждой модификации содержимого памяти путем сложения по модулю 2 константного значения 1. Если рассматривать все адресное пространство ОЗУ как транспонированную проверочную матрицу кода Хэмминга, то описанная процедура соответствует добавлению дополнительной проверки на четность (дополнительная строка и столбец матрицы ). Полученная матрица является проверочной матрицей расширенного кода Хэмминга, который позволяет обнаруживать двукратные ошибки и все ошибки нечетной кратности.

Для обнаружения многократных ошибок с помощью АСА можно использовать код, дуальный коду Рида–Маллера второго порядка. При этом каждый разрядный адрес дополняется произведениями всех пар, составляющих данный адрес бит, и одним произведением всех составляющих адрес бит. Использование данного метода для повышения достоверности АСА позволяет обнаруживать все ошибки нечетной кратности и ошибки четной кратности, не превышающей шести при общей длине сигнатуры

Для защиты от ошибок ОЗУ со словарной организацией можно использовать -й код Хэмминга.