JP2001325155A - データ記憶装置の誤り訂正方法 - Google Patents

データ記憶装置の誤り訂正方法

Info

Publication number
JP2001325155A
JP2001325155A JP2000146119A JP2000146119A JP2001325155A JP 2001325155 A JP2001325155 A JP 2001325155A JP 2000146119 A JP2000146119 A JP 2000146119A JP 2000146119 A JP2000146119 A JP 2000146119A JP 2001325155 A JP2001325155 A JP 2001325155A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
error
storage device
data
error correction
data storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000146119A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Matsushima
博 松島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Engineering Ltd filed Critical NEC Engineering Ltd
Priority to JP2000146119A priority Critical patent/JP2001325155A/ja
Publication of JP2001325155A publication Critical patent/JP2001325155A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】放射線等のデータエラー発生環境においても効
率的にエラー訂正が可能なデータ記憶装置の誤り訂正方
法を提供する。 【解決手段】揮発性メモリ2のSEU誤り・訂正を所定
の周期で繰り返し行なうデータ記憶装置の誤り訂正方法
であり、誤り発生量を統計的に測定し、測定された誤り
発生量が増加する場合には所定の周期を短縮し、測定さ
れた誤り発生量が減少する場合には所定の周期を長く設
定することにより、放射線強度の変化に追従を可能とし
つつ誤り率を向上させている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ記憶装置の
誤り訂正方法に関し、特に放射線被爆の影響を受ける人
工衛星搭載用のデータ記憶装置に適用して有効なデータ
記憶装置の誤り訂正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】人工衛星等に搭載されるデータ記憶装置
においては、記憶されているデータが宇宙放射線で被爆
される可能性が非常に高く、ビット反転(SEU:Sing
le Event Upset)に起因するエラーが発生してしまい正
常な動作を不可能としてしまうこともある。
【0003】このエラーは、一般的に用いられているエ
ラー訂正回路(ECC)により訂正可能であるが、エラ
ービットが2ビット以上になると訂正が極めて困難にな
る。例えば、従来からECCの一例として用いられてい
るSEC−DED方式(Single Error Correct-Doubl
e Error Detect)によれば、エンコーダによってハミ
ング符号をデータに付加した後メモリに書きこみ、読み
出し時にデコーダによって1ビット誤りの訂正及び2ビ
ット誤りの検出をすることが可能である。しかしなが
ら、1ワード中に2ビット以上のエラーが発生すると、
エラー訂正を行うことができない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、今後予定される
中低高度周回衛星の中には、放射線環境の厳しいバンア
レン帯を通過する現在開発中のMDS−1やSERVI
S等がある。これらの衛星は、高軌道で周回する静止衛
星と比べ、数十倍以上の高レベル被爆を受け続けるた
め、このような衛星に搭載されるデータ記憶装置には、
強力なエラー訂正機能が必要となるものの、上述の如
く、エラービットの発生が多数にわたると、その訂正は
不可能となる。
【0005】かかる問題点は、上記放射線環境だけでな
く、宇宙線、重粒子環境においても同様に生ずる。
【0006】そこで、本発明の目的は、放射線等のデー
タエラー発生環境においても効率的にエラー訂正が可能
なデータ記憶装置の誤り訂正方法を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるデータ記憶装置の誤り訂正方法は、次
のような特徴的な構成を採用している。
【0008】(1)少なくとも1個の記憶装置に、誤り
訂正符号を付加したデータを記録後、所定の記憶装置中
のデータワード全てが訂正可能な誤りビット数と予測さ
れる時間内に、前記記憶装置からデータを読み出し、そ
のデータの誤りの有無を判定し、訂正可能な誤りビット
を持つデータワードを、誤り訂正がなされた正しいデー
タとして書き戻す動作を行なう際、前記誤り検出過程で
積算されるエラーサンプル数を、前記記憶装置にて発生
したビット誤り発生率として求め、次に処理される読み
出し及び書き戻し動作を前記記憶装置のデータワード全
てが訂正可能な誤りビット数である時間内に処理するよ
うに、誤り訂正周期を変化させるデータ記憶装置の誤り
訂正方法。
【0009】(2)前記記憶装置はRAMである上記
(1)のデータ記憶装置の誤り訂正方法。
【0010】(3)前記記憶装置は、異なる特性・容量
・記憶方式の複数個のRAMであり、各RAM個別の最
適な周期をもって、読み出し及び書き戻し動作を行うこ
とにより装置全体の誤り率を向上させる上記(1)のデ
ータ記憶装置の誤り訂正方法。
【0011】(4)揮発性メモリのSEU誤り・訂正を
所定の周期で繰り返し行なうデータ記憶装置の誤り訂正
方法において、前記誤り発生量を統計的に測定し、測定
された誤り発生量が増加する場合には前記所定の周期を
短縮し、測定された誤り発生量が減少する場合には前記
所定の周期を長く設定するデータ記憶装置の誤り訂正方
法。
【0012】(5)前記揮発性メモリRAMである上記
(4)のデータ記憶装置の誤り訂正方法。
【0013】(6)前記揮発性メモリ、異なる特性・容
量・記憶方式の複数個のRAMであり、各RAM個別の
最適な周期をもって、読み出し及び書き戻し動作を行な
う上記(4)のデータ記憶装置の誤り訂正方法。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるデータ記憶装
置の誤り訂正方法の好適実施形態例を添付図を参照しな
がら説明する。図1には本発明によるデータ記憶装置の
誤り訂正方法の一実施形態例を説明するためのシステム
構成ブロック図が示されている。
【0015】図1を参照すると、本発明が適用されるデ
ータ記憶装置は、制御部1とデータ格納用のRAM領域
2から成り、制御部1とRAM領域2は、データバス3
01及びアドレス・制御バス302で接続されている。
【0016】入出力制御部17は、記録・再生の要求時
に、誤り訂正部11を経由してRAM2a〜2nとデー
タの入出力を行う。誤り訂正部11は、エンコーダ12
とデコーダ13から成り、ECCの符号化・復号化を行
う。RAM2a〜2nは、データ格納が主目的である
が、本実施形態では、後述する放射線センサを代用する
役割も兼ねる。RAM2a〜2nの各々は同一品種であ
る必要はなく、領域毎に異なる特性・容量・記憶方式の
RAM品種の混在を有する場合もある。エラー計測部1
4は、誤り訂正時に抽出したエラーサンプル数を積算す
る。
【0017】誤り率算出・予測回路もしくはプロセッサ
15は、エラー計測部14からの情報により次回に行わ
れるSEUパトロール(後述)までの周期を算出する。
パトロール周期可変部16は、ブロック毎に適正なタイ
ミングにパトロール要求を出し、メモリ制御部18を経
て、RAM2a〜2nに読み出し及び誤り訂正データの
書き戻し動作を行う。
【0018】さて、上述のように、SEC−DED方式
のECCでは、エンコーダによってハミング符号をデー
タに付加した後にメモリに書きこみ、この書き込んだデ
ータの読み出し時にデコーダによって1ビット誤りの訂
正及び2ビット誤りの検出をすることが可能であるが、
1ワード中に2ビット以上のエラーが発生すると、エラ
ー訂正を行うことができない。
【0019】そこで、本実施形態では、所定周期でメモ
リのデータをパトロールし、SEUによって1ワード中
に2ビット以上のエラーが発生する前に「読み出し→デ
コード→エンコード→書き戻し」のエラー訂正を実施し
てより効果を高めている。(以下、SEUエラーパトロ
ールと呼ぶ)
【0020】このエラー訂正過程において、検出したエ
ラーサンプル数を、放射線強度の変化として捕らえ、次
回に実施されるSEUエラーパトロール開始時間が、全
てのワード共2ビット以上のエラーが発生する前に行え
るよう周期を変化させるものである。
【0021】放射線強度に追従してSEUエラーパトロ
ールの周期を可変することで、データ誤り率を向上させ
ると共に、エラーサンプル数が検出されない放射線が低
レベルの期間においては、RAMへのアクセス回数の減
少により、消費電力を低減させる二次的な効果もある。
【0022】また、今後予定される中低高度周回衛星等
に搭載される装置にも耐え得る強力なエラー訂正機能が
得られる。
【0023】次に、図1に示す実施形態の動作を図2に
示すフローチャートを参照しながら説明する。
【0024】先ず、装置立ち上げ時は、RAM領域2の
データが不定状態であるため、データ初期化を行い(ス
テップS1)、処理待ち状態となる(ステップS3)。
入出力制御部17は記録要求が入力されると、アドレス
・制御信号をメモリ制御部18を経由してアドレス・制
御バス302に送出し、データはエンコーダ12にて誤
り訂正用のチェックビットを付加された後、RAM2a
〜2nに記録される(ステップS2)。
【0025】処理待ち状態(ステップS3)の或るタイ
ミングでSEUエラーパトロールが開始され(ステップ
S4)、RAM2aからデータを読み出し(ステップS
5)、デコーダ13にて誤り箇所の検出及び訂正を行い
(ステップS6,S7)、誤りがある場合にはRAM2
aに正しいデータを書き戻す(ステップS8)。このス
テップS5〜S8をRAM2a内の全てのデータワード
に繰り返した後、SEUエラーパトロールは終了となり
(ステップS9)、再び待ち状態となる(ステップS1
0)。
【0026】誤り検出の過程(ステップS6)で検出し
たエラーサンプル数は、エラー計測部14で積算され
(ステップS12)、エラー情報として誤り率算出・予
測回路もしくはプロセッサ15に通知される。誤り率算
出・予測回路もしくはプロセッサ15では、受け取った
情報から誤り発生率を算出し(ステップS13)、その
回と前回のSEUエラーパトロール周期並びに誤り発生
率の変化の傾向から次回の誤り発生率を予測し、次回の
SEUエラーパトロール開始が、RAM2a内で2ビッ
ト以上のエラーが発生する前となるような周期を算出す
る(ステップS14)。
【0027】SEUエラーパトロール周期情報は、SE
Uエラーパトロール処理を行うパトロール周期可変部1
6に通知され、周期時間経過後のタイミングで、メモリ
制御部18にSEUエラーパトロール開始要求を行い
(ステップS15)、メモリ2aに対し次のSEUエラ
ーパトロールを開始する(ステップS4)。
【0028】上記一連の計測→換算→処理動作をRAM
2b〜2nについても同様に行う。RAM2a〜2n
は、各々の領域で固有の誤り発生率を有することから、
互いに干渉することなく、最適な周期にてSEUエラー
パトロールを実行する
【0029】上述実施形態の動作タイミングを図3を参
照しながら説明する。或る時間におけるSEUエラーパ
トロール処理をn回目とすると、n回目のエラーサンプ
ル数ESnはSEUエラーパトロールによるデータ書き
戻し個数(1ビットエラー数)と2ビットエラー数E2
Bnの合計により求めることができる。n−1回目のS
EUエラーパトロール終了よりn回目のSEUエラーパ
トロール開始までのエラー発生数ERnはESnからE
2B(n―1)を差し引くことで求まる。この期間にお
ける単一時間エラー発生数ETnはERn/Tnであ
る。前回のSEUエラーパトロール処理にて算出したE
T(n―1)とETnを比較し、増加していればエラー
パトロール周期T(n+1)の時間を長くし、逆に減少
していればT(n+1)の時間を短くする。この一連の
計算及びSEUエラーパトロール周期へのフィードバッ
クを繰り返すことにより、どのタイミングにおいても、
SEUエラーパトロールは適正な周期を保ちつつ効果的
なエラー訂正を行なうことが可能となる。
【0030】より具体的には、図3において、単一時間
エラー発生数が、 ET(n-1)<ETn: エラー減少であれば、SE
Uエラーパトロール周期を、 Tn<T(n+1) として周期を延長し、逆に、単一時間エラー発生数が、 ETn<ET(n-1): エラー増加であれば、SE
Uエラーパトロール周期を、 T(n+1)>T(n+2) として周期を短縮する。
【0031】以上、本発明のデータ記憶装置の誤り訂正
方法の好適実施形態例を説明したが、これは単なる例示
にすぎず、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であ
ること勿論である。
【0032】
【発明の効果】上述の如く、本発明のデータ記憶装置の
誤り訂正方法によれば以下のような顕著な効果が得られ
る。
【0033】放射線強度の変化に追従が可能な、誤り率
を向上させたデータ記憶装置を開発できる。また、放射
線観測用のセンサ及び周辺回路を必要しないので、開発
費用も低減する。更に、低放射線レベルにおいては電力
の節減効果もあり、複数種類のメモリ(記憶装置)を用
いた場合にはきめ細かい誤り訂正制御が可能となる。
【0034】また、RAMでの観測データがRAM自体
にフィードバックされる閉回路であり、周囲環境の変化
による不安定要素は除かれる。観測点と効果の作用点が
同一箇所であるため、観測回路をただ一つのみとでき
る。
【0035】装置内にて、領域を区別する事により、R
AMの製造ロットや品種の違いによる放射線特性、もし
くはRAM実装位置の違いによる放射線被爆量の差分に
よって生じる、誤り発生率のばらつきを、その各々の領
域から得られたサンプルエラー数より導き出した周期に
てSEUエラーパトロールを動作させるので、領域毎の
最適な誤り訂正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデータ記憶装置の誤り訂正方法の
一実施形態例を説明するためのシステム構成ブロック図
である。
【図2】図1に示す実施形態の動作を示すフローチャー
トである。
【図3】図1に示す実施形態の動作を示すタイミング図
である。
【符号の説明】
1 制御部 2 RAM領域 11 誤り訂正部 12 エンコーダ 13 デコーダ 14 エラー計測部 15 誤り率算出・予測回路もしくはプロセッサ 16 パトロール周期可変部 17 入出力制御部 2a,2b,2c,2n RAM 301 データバス 302 アドレスバス・制御信号 303 エラーサンプル数
フロントページの続き Fターム(参考) 5B001 AB02 AC01 AD03 5B018 GA02 HA14 KA01 MA01 NA02 QA20 RA04 5J065 AB01 AC03 AD03 AE06 AH06 AH07 AH15 AH17 AH19 5L106 AA01 AA02 BB12 EE02 FF05 GG03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1個の記憶装置に、誤り訂正符
    号を付加したデータを記録後、所定の記憶装置中のデー
    タワード全てが訂正可能な誤りビット数と予測される時
    間内に、前記記憶装置からデータを読み出し、そのデー
    タの誤りの有無を判定し、訂正可能な誤りビットを持つ
    データワードを、誤り訂正がなされた正しいデータとし
    て書き戻す動作を行なう際、前記誤り検出過程で積算さ
    れるエラーサンプル数を、前記記憶装置にて発生したビ
    ット誤り発生率として求め、次に処理される読み出し及
    び書き戻し動作を前記記憶装置のデータワード全てが訂
    正可能な誤りビット数である時間内に処理するように、
    誤り訂正周期を変化させることを特徴とするデータ記憶
    装置の誤り訂正方法。
  2. 【請求項2】前記記憶装置は、RAMである請求項1に
    記載のデータ記憶装置の誤り訂正方法。
  3. 【請求項3】前記記憶装置は、異なる特性・容量・記憶
    方式の複数個のRAMであり、各RAM個別の最適な周
    期をもって、読み出し及び書き戻し動作を行うことによ
    り装置全体の誤り率を向上させる請求項1に記載のデー
    タ記憶装置の誤り訂正方法。
  4. 【請求項4】揮発性メモリのSEU誤り・訂正を所定の
    周期で繰り返し行なうデータ記憶装置の誤り訂正方法に
    おいて、前記誤り発生量を統計的に測定し、測定された
    誤り発生量が増加する場合には前記所定の周期を短縮
    し、測定された誤り発生量が減少する場合には前記所定
    の周期を長く設定することを特徴とするデータ記憶装置
    の誤り訂正方法。
  5. 【請求項5】前記揮発性メモリRAMである請求項4に
    記載のデータ記憶装置の誤り訂正方法。
  6. 【請求項6】前記揮発性メモリ、異なる特性・容量・記
    憶方式の複数個のRAMであり、各RAM個別の最適な
    周期をもって、読み出し及び書き戻し動作を行なう請求
    項4に記載のデータ記憶装置の誤り訂正方法。
JP2000146119A 2000-05-18 2000-05-18 データ記憶装置の誤り訂正方法 Pending JP2001325155A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000146119A JP2001325155A (ja) 2000-05-18 2000-05-18 データ記憶装置の誤り訂正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000146119A JP2001325155A (ja) 2000-05-18 2000-05-18 データ記憶装置の誤り訂正方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001325155A true JP2001325155A (ja) 2001-11-22

Family

ID=18652527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000146119A Pending JP2001325155A (ja) 2000-05-18 2000-05-18 データ記憶装置の誤り訂正方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001325155A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007226640A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Nec Corp メモリ診断処理回路およびメモリ診断処理方法
JP2008546123A (ja) * 2005-06-13 2008-12-18 インテル コーポレイション ビット・レベル・エラーの計数に基づくエラー緩和の選択的アクティブ化
CN104932984A (zh) * 2015-05-12 2015-09-23 工业和信息化部电子第五研究所 多位翻转检测方法和系统
KR20210039039A (ko) * 2019-10-01 2021-04-09 주식회사 아이옵스테크놀러지 장애를 예측하기 위한 관리서버

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008546123A (ja) * 2005-06-13 2008-12-18 インテル コーポレイション ビット・レベル・エラーの計数に基づくエラー緩和の選択的アクティブ化
JP2007226640A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Nec Corp メモリ診断処理回路およびメモリ診断処理方法
CN104932984A (zh) * 2015-05-12 2015-09-23 工业和信息化部电子第五研究所 多位翻转检测方法和系统
KR20210039039A (ko) * 2019-10-01 2021-04-09 주식회사 아이옵스테크놀러지 장애를 예측하기 위한 관리서버
KR102326202B1 (ko) * 2019-10-01 2021-11-15 주식회사 아이옵스테크놀러지 장애를 예측하기 위한 관리서버

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2203819B1 (en) Semiconductor memory device and its control method
TW436786B (en) Refresh period control apparatus and method, and computer
JP7224689B2 (ja) 誤り訂正及びデータスクラビング回路を備えたメモリシステム
US4532628A (en) System for periodically reading all memory locations to detect errors
EP0195445B1 (en) Semiconductor memory device with an error correction function
US9323602B2 (en) Error correction with extended CAM
US8181094B2 (en) System to improve error correction using variable latency and associated methods
EP2770507B1 (en) Memory circuits, method for accessing a memory and method for repairing a memory
US9208027B2 (en) Address error detection
JP2008165449A (ja) エラー訂正コード生成方法、およびメモリ制御装置
CN111192622B (zh) 闪存控制器及其中的编码电路与解码电路
US9396064B2 (en) Error correction with secondary memory
US6971051B2 (en) System and method of recovering from soft memory errors
US6331948B2 (en) Error correcting circuit for making efficient error correction, and involatile semiconductor memory device incorporating the same error correcting circuit
JP2001325155A (ja) データ記憶装置の誤り訂正方法
US9189327B2 (en) Error-correcting code distribution for memory systems
JP2003059290A5 (ja)
JP2007052596A (ja) ソフトエラー検出回路
US7493549B2 (en) Electronic circuits assembly comprising at least one memory with error correcting means
CN112035290A (zh) 一种星载数字信号处理器抗单粒子翻转方法
SU410461A1 (ja)
JP2009122901A (ja) 半導体記憶装置、情報処理装置、半導体記憶装置の制御方法および制御プログラム
CN112131037A (zh) 存储器装置
JP2004362315A (ja) 連想メモリ、検索装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
JPH04130550A (ja) メモリ装置