JP2526060B2 - メモリ装置 - Google Patents

メモリ装置

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JP2526060B2
JP2526060B2 JP62115238A JP11523887A JP2526060B2 JP 2526060 B2 JP2526060 B2 JP 2526060B2 JP 62115238 A JP62115238 A JP 62115238A JP 11523887 A JP11523887 A JP 11523887A JP 2526060 B2 JP2526060 B2 JP 2526060B2
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真人 森
隆 小野
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は特に衛星搭載システムに適用して好ましい
メモリ装置に関する。
「従来の技術」 N個のユニットで構成されるシステムにおいて、多数
決判定方式(TMR)による出力決定は、異常の種類を問
わずK個(K<N/2)以下のユニットの異常であれば抑
圧可能であることから、高信頼を要求されるシステムの
冗長構成としてよく用いられる。しかし、多数決判定の
ためには3個以上のユニットを必要とするため、デュプ
レックス方式等の待機冗長構成に比べてシステムトータ
ルとしての信頼度は必ずしも高くならない。このため、
ユニット故障により生存ユニット数が2以下となった場
合に冗長構成を再構成し、単独運用あるいはデュプレッ
クス方式に移行するようないくつかの変形TMR方式が考
えられている(IEEE Transaction on Reliability,Vol.
R-23,No.2,p66〜74,JUNE 1974)。
しかし、これらのいずれの変形TMR方式ともユニット
の異常モードとしては故障のみを考えており、部分的な
誤り発生についても故障と同一の扱いをしていた。一
方、衛星搭載メモリでは、宇宙線重粒子によりビット反
転(ソフトエラー)が生じる。宇宙線によるソフトエラ
ー発生率はハードエラー発生率に対して格段に大きく、
さらに複数のビットが同時に誤りとなる確率が地上に比
べて格段に大きいという特徴がある。ただし、ソフトエ
ラー自身は地上と同様にメモリ再書き込みにより、容易
に修復可能である。
上記変形TMR方式を衛星搭載メモリ装置に適用して用
いた場合、生存ユニット数が2個以下となった場合には
総合の異常発生確率はソフトエラー発生率によって支配
され高信頼度が得られないという欠点があった。これを
緩和するためには、ブロック誤り検出符号などを各ユニ
ットに適用し、2個のユニットの何れか一方で誤りが検
出された場合はもう一方のユニット出力を選択すること
が考えられるが、各メモリユニットにおいて誤った誤り
訂正が行われた場合(例えば、1誤り訂正2誤り検出方
式では3誤りは1誤りと誤認するため誤った訂正がなさ
れる。)には、2ユニットの並列運用時に3誤り発生後
は2ユニットの出力が一致しないのにもかかわらず、ど
ちらのユニットが誤っているのかを判断できず、どちら
かのユニットに正常データを有していたとしても誤デー
タが総合出力として選択される可能性が大きくなるとい
う欠点があった。また、これに対して誤り検出能力の高
い誤り訂正・検出方式を適用しようとすると、回路が複
雑化しさらに所要チェックビット数が増加するため、逆
にハードウェア規模が大きくなって信頼度がその分低下
するという問題があった。このため、より簡易な回路で
実現可能でかつ少量の所要チェックビットで大きな誤り
検出および訂正能力を持つ冗長ユニット運用法が望まれ
ていた。
この発明は例えば前記変形TMR方式に適用して、複数
のメモリユニットの多数決判定による総合出力決定が不
能となった場合に、つまり有効メモリユニットが2個と
なった場合にソフトエラーによる異常出力確率をより少
量のハードウェアで抑制することにより、システム総合
の高信頼化を図ることができるメモリ装置を提供するこ
とを目的とする。
「問題点を解決するための手段」 この発明は2個のメモリユニットを有し、1個の出力
を総合出力とするメモリ装置において、メモリユニット
にはワード毎に誤り訂正あるいは誤り検出の履歴を示す
フラグビットを付加し、各々のメモリユニットでフラグ
ビットを除くデータビットの誤りを検出した場合あるい
はメモリユニットから読出されたフラグビットがONであ
る場合にはそのメモリユニットのワード単位でサブフラ
グ信号をONとし、また総合出力とメモリユニットごとの
出力とが不一致のメモリユニットのそのアドレスのフラ
グビットをONとする。サブフラグ信号がONとなっていな
いメモリユニット出力を総合出力とする。
このようにこの発明では、誤りが検出されたワード毎
にフラグビットによりその誤り検出の履歴をチェック可
能なため、各メモリユニットにおいて一度誤った誤り訂
正が行われた場合にもそれを事後検出可能であり、例え
ば3ビット誤りにより誤り訂正を行って誤訂正となり誤
りを検出できなくなった誤データが総合出力として出力
されることを防止できる。
この発明で必要となるフラグビットは、Kビット/ワ
ード構成のメモリを用いた場合に、ワードあたりのビッ
ト数と誤り訂正単位ビット数との不一致により余分とな
る剰余ビットを用いることが可能なため、フラグビット
追加によるハードウェア規模増加はない。また、ユニッ
ト毎に1誤り訂正2誤り検出回路を用いれば、システム
総合としては3誤り検出も可能となるため、従来の3誤
り検出のものと比較して検出回路も簡易となる。
さらに、フラグビットは保存されるので、適当な時期
にフラグビットがONとなっているデータアドレスを調
べ、そのアドレスの総合出力データを読みだして、その
データを再書き込みすることにより、そのアドレスのデ
ータを修復できる。この手順を追加すれば実質的に2ユ
ニット以上の同一アドレスが同時に誤ることを防止でき
る。
「実施例」 この発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図はこの発明のメモリ装置のブロック構成例であ
り、第2図は第1図内の選択回路16の内部構成例であ
り、第3図は第1図内のメモリ回路に書き込まれるこの
発明のメモリ記憶フォーマットである。この実施例の特
徴的部分は第1図のOR回路15、第2図の破線で囲った部
分および第3図のフラグビットFである。この実施例で
は各メモリユニット毎の誤り訂正として、データビット
長10ビットB0〜B9、チェックビット長5ビットC0〜C4
1誤り訂正2誤り検出回路を用い、1ワード16ビットは
第3図に示すように8ビット/ワードのメモリを2個並
列で用いている。
外部入力信号Sのメモリへのデータ書き込みは第1図
の書き込み制御回路11によって行われる。データ(B0
B9)は各メモリユニットA〜Cに並列に分配され、各ユ
ニットの書き込み制御回路11において第3図に示すよう
なチェックビット(C0〜C4)およびフラグビットFが付
加され、メモリ回路12に書き込まれる。データ読みだし
時にはメモリ回路12から読みだし制御回路13で読み出さ
れた任意アドレスの単位ワード16ビットのうち、データ
ビット(B0〜B9)とチェックビット(C0〜C4)の15ビッ
トは1誤り訂正2誤り検出回路14に入力され、1誤り訂
正2誤り検出回路14では1誤り訂正を行ったデータビッ
トを書き込み制御回路11に送るとともに、1誤り訂正時
あるいは2誤り検出時にそれぞれ訂正信号G、検出信号
DをONとする。これらの信号は読みだし制御回路13から
のフラグ信号FとOR回路15により論理和がとられ、選択
回路16へサブフラグ信号Ti(i=a,b,c.これらはそれぞ
れユニットA,B,Cの各信号を示す)として送出される。
選択回路16では第2図に示すようにメモリユニット選
択回路Ma〜Mcのいずれか任意をONとすることによりその
メモリユニットを選択する。さらにMa=Mb=Mc=ONの場
合には回路21で多数決がとられ、その結果を総合出力Q
として出力し、Ma〜Mcのうち何れか1つがOFFの場合に
は、メモリユニットからのデータ入力Qa〜Qcのうち、Mi
がONでかつサブフラグ信号TiがONとなっていない入力を
総合出力Qとして選択して出力する。つまりMiがON、Ti
がOFFの論理積が回路22でとられ、その出力ONにより対
応Qiが回路23で出力される。さらに各メモリユニットか
らのデータ入力Qa〜Qcのうち総合出力と一致しないもの
についてはそれぞれ対応するエラー信号Ea〜Ecが回路24
でONとする。
一方、第1図の各メモリユニットの書き込み制御回路
11では外部からの入力信号Sに対しては、チェックビッ
トを生成して付加し、さらにフラグビットFをOFFとし
て書き込むが、外部入力信号Sがない場合には、エラー
信号Eiに従い、EiがONのときは自メモリ回路12のそのア
ドレスのフラグビットFをONとして書き込み、EiがOFF
のときはフラグビットFをOFFとして書き込む。
これにより、各メモリユニットのメモリ回路12の特定
アドレスデータに1誤りが生じた場合には、誤り訂正デ
ータがメモリ回路12に書き込まれ、フラグビットFがOF
Fのままとなる。また、2誤りあるいは3誤りが生じた
場合はそのアドレスのフラグビットFがONとなる。3誤
りが生じた場合には、誤って1誤り訂正動作を行うため
書き込まれた訂正データは誤っているが選択回路16では
そのメモリユニットのサブフラグ信号TiがONとなってい
るので、総合出力はその他のメモリユニット出力から選
択され、さらに、そのアドレスデータが選択回路出力Q
と一致しないのでフラグビットFがONとなり、以後、フ
ラグビットFがOFFに訂正されない限り、そのアドレス
のデータに各メモリユニットの誤り訂正回路14で誤り検
出されなくても、そのメモリユニットのそのアドレスデ
ータが選択されることはないので誤出力されることはな
い。
各メモリユニットA,B,C毎の1誤り訂正2誤り検出回
路14で誤りを検出した場合に、誤り訂正操作を行ってメ
モリ回路12のその誤り検出データアドレスに書き込み、
3個のメモリユニットA,B,Cのデータ出力Qa,Qb,Qcを比
較して出力が一致している場合にはそのデータアドレス
のフラグビットFをOFFにする。
またフラグビットがONとなっているメモリユニットの
そのアドレスに総合出力データQを書き込み、メモリユ
ニットA,B,Cのデータ出力Qa,Qb,Qcを比較して出力が一
致している場合にはそのデータアドレスのフラグビット
FをOFFとする。
この発明で最も特徴としていることは前記例で正常な
メモリユニットが二つとなった場合において、3ビット
誤りが発生すると1ビット誤りとして訂正動作がなさ
れ、誤った訂正がなされるが、この発明ではフラグビッ
トFがONとされるため、その後においてそのメモリユニ
ットのサブフラグ信号TiがONとなるため、このメモリユ
ニットの出力が総合出力Qとして出力されるおそれはな
いことである。この説明から理解されるようにこの発明
は変形TMR方式に限らず、2個のメモリユニットから1
個の総合出力を出力する場合に適用されるものである。
誤り検出回路としてはm誤り訂正(m+1)誤り検出
回路においても(m+2)誤り検出の場合にm誤り訂正
動作を行うものもあり、このような誤り検出回路を用い
る場合にもこの発明は適用できる。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明は例えば衛星搭載メモ
リ装置において簡易に実現可能な1誤り訂正2誤り検出
回路を用いて3誤りの検出も可能となるため、宇宙線に
よる複数ビット同時誤り発生による誤出力の確率を充分
抑制できる。このことは、誤り訂正回路のハードウェア
規模を最小とできるばかりではなく、誤り訂正のための
チェックビットの増加も抑えることになり、メモリ装置
のハードウェア信頼度向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるメモリ装置のブロック
構成図、第2図は本発明の第1図内の選択回路16の内部
構成例、第3図は本発明にメモリ内記憶フォーマットで
ある。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2個のメモリユニットを有し、1個の出力
    を綜合出力とするメモリ装置において、 各メモリユニットにはワード単位にフラグビットが付加
    され、 各々のメモリユニット毎に単位ワードビットのうちフラ
    グビットを除くデータビットの誤り検出手段を有し、 その誤り検出手段で誤りが検出された場合あるいはその
    メモリユニットから読み出された前記フラグビットがON
    である場合にはワード単位でそのメモリユニットのサブ
    フラグ信号をONとする手段と、 前記綜合出力とメモリユニットごとの出力とが不一致の
    メモリユニットのそのワードアドレスのフラグビットを
    ONとする手段と、 前記サブフラグ信号がONとなっていないメモリユニット
    の出力を前記綜合出力とする手段とを具備するメモリ装
    置。
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DE19842218B4 (de) * 1997-09-16 2004-03-18 Alps Electric Co., Ltd. Dielektrisches Filter
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