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메모리 공정의 발전에 따라 집적도가 증가하고 저전력을 위해 동작 전압이 감소함에 따 라, 지금까지는 크게 고려하지 않아도 되었던 소프트 에러로 인한 신뢰도 문제가 대두되 었다. 소프트 에러는 공정의 패키징 과정에서 발생하는 알파 파티클이나 우주선(cosmic ray)이 대기와 반응하여 발생하는 고 에너지 중성자로 인한 일시적인 오류이다. 현재의 deep sub-micron 공정에서, SRAM의 중성자로 인한 다중 비트 오류(MBU)는 공 정 집적도가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하고 있다. 현재 일반적으로 ...

메모리 공정의 발전에 따라 집적도가 증가하고 저전력을 위해 동작 전압이 감소함에 따 라, 지금까지는 크게 고려하지 않아도 되었던 소프트 에러로 인한 신뢰도 문제가 대두되 었다. 소프트 에러는 공정의 패키징 과정에서 발생하는 알파 파티클이나 우주선(cosmic ray)이 대기와 반응하여 발생하는 고 에너지 중성자로 인한 일시적인 오류이다. 현재의 deep sub-micron 공정에서, SRAM의 중성자로 인한 다중 비트 오류(MBU)는 공 정 집적도가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하고 있다. 현재 일반적으로 캐시에 사 용되는 오류 정정 코드들은 SEC-DED(single error correction-double error detection) 코 드로서 단일 비트 오류를 정정하기에 적합하다. 이 SEC-DED 코드들은 조합회로를 사용 하여 인코더와 디코더를 만들 수 있어 하드웨어 오버헤드, 디코딩 latency, 그리고 전력 소모가 적을 뿐만 아니라 추가 체크 비트의 수도 적기 때문에 메모리 전반에 널리 사용 되고 있다. 최근 다중 오류의 발생 과정과 발생 타입에 대한 연구 결과가 밝혀지면서 인접한 셀에 발 생하는 다중 오류의 발생률이 그렇지 않은 다중 오류의 발생률보다 월등히 높다는 사실이 밝혀지며, SRAM에서 다중 인접 오류를 정정할 수 있는 코드가 필요하게 되었다. 기존에 가장 널리 사용되었던 SEC-DED-DAEC(single error correction-double error detection-double adjacent error correction) 코드는 Abramson 이 발표한 코드이다. 하지만 Abramson 코드는 순환 코드이기 때문에 하드웨어 오버헤드가 클 뿐 아니라 디코딩 latency가 크므로 SRAM 에 사용될 수 없었다. 이에 Avijit Dutta는 이를 해결하기 위해 이진 선형 블록 코드를 이용 한 SEC-DED-DAEC 코드를 제안하였는데 Dutta의 코드는 모든 인접하지 않은 오류를 검출 할 수 없으므로 오정정률이 매우 높아 실제 사용되기에는 신뢰도가 지나치게 낮았다. 이 때문에 인접하지 않은 두 비트 오류에 의한 오정정률이 낮은 코드가 필요하였다. 본 논문에서는 하드웨어 오버헤드와 추가 체크 비트를 최소한으로 사용하면서도 충분히 낮은 오정정률을 갖는 이진 선형 블록 코드를 제안하였다. 메모리에 저장되는 데이터 비트 와 체크 비트의 영역을 나누어 분산 저장함으로써 인접하지 않은 두 비트 오류에 의한 신 드롬이 인접한 두 비트 오류의 신드롬과 겹치는 경우를 줄여 오정정률을 획기적으로 낮춘 SEC-DED-DAEC 코드의 생성 규칙을 결정하였고, 패리티 비트를 효과적으로 사용하여 짝 수 비트 오류와 홀수 비트 오류 간의 신드롬을 구분함으로써 기존의 SEC-DED-DAEC 코드 보다도 크게 오정정률이 낮은 SEC-DED-DEAC-TAEC(single error correction-double error detection-double adjacent error correction-triple adjacent error correction) 코드 또한 찾아낼 수 있었다. 선형 블록 코드의 특성을 결정하는 것은 H-행렬이다. 본 논문에서는 유전 알고리즘을 이 용하여 16, 32, 64, 128 비트의 데이터를 위한 SEC-DED-DAEC 코드와 SEC-DED-DAEC-TAEC 코드의 H-행렬을 찾아 제시하였고, 이를 기존에 발표 되었던 SEC-DED-DAEC 코드와 비교하였다. 실험 결과, 제안된 H-행렬은 10% 미만의 낮은 오정정률을 만족하였다.

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