যে কোনো ধরনের মেমরি বিট সেল ছোট হয়ে যাওয়ার ফলে, কম মার্জিন এবং প্রক্রিয়ার ভিন্নতার কারণে বিট ত্রুটির হার বৃদ্ধি পায়। বিট ত্রুটিগুলির জন্য অ্যাকাউন্ট এবং সংশোধন করার জন্য ত্রুটি সংশোধন ব্যবহার করে এটি মোকাবেলা করা যেতে পারে, তবে আরও পরিশীলিত ত্রুটি-সংশোধন কোড (ECC) ব্যবহার করা হয়, এটির জন্য আরও সিলিকন এলাকা প্রয়োজন, যা খরচ বাড়িয়ে দেয়।
এই প্রবণতাটির পরিপ্রেক্ষিতে, প্রশ্ন উঠছে যে ভবিষ্যতে কোনো সময়ে ত্রুটি সংশোধনের খরচ মেমরি কোষের পরবর্তী প্রজন্মের খরচ সঞ্চয়কে বাতিল করবে কিনা। সহজ করে বললে, আরও মেমরির ক্ষমতার চাহিদা বাড়তে থাকে, কিন্তু মেমরি ব্যবসার অন্তর্নিহিত অর্থনীতি পরিবর্তিত হচ্ছে, এবং এটি ডিজাইনে ব্যবহৃত স্মৃতির ধরন, সেইসাথে সামগ্রিক চিপ আর্কিটেকচারের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে।
"ডিআরএএম-এর খরচ-প্রতি-বিট স্কেলিং নোড-ওভার-নোডকে চ্যাপ্টা করছে, কিন্তু সাশ্রয়ী মূল্যের, উচ্চ-পারফরম্যান্স স্মৃতির চাহিদা কখনও বেশি ছিল না," স্কট হুভার, সিনিয়র ডিরেক্টর, কৌশলগত পণ্য বিপণন বলেছেন উদ্ভাবনের দিকে. "IoT, স্বায়ত্তশাসিত ড্রাইভিং এবং 5G কমিউনিকেশন সহ ধর্মনিরপেক্ষ ড্রাইভাররা ডেটা ভলিউম এবং এজ কম্পিউটের চাহিদা দ্রুত বৃদ্ধি করছে।"
অন্যরা একমত। "প্রতিটি মেমরি ডিভাইসে আরও বিট পাওয়ার জন্য সর্বদা একটি ড্রাইভ থাকবে," বলেছেন হাওয়ার্ড ডেভিড, মেমরি ইন্টারফেসের সিনিয়র প্রযুক্তিগত বিপণন ব্যবস্থাপক সংক্ষেপ. "এবং তাই বিক্রেতারা কোষের আকার ছোট হওয়ার কারণে যে ত্রুটিগুলি ঘটছে তা সংশোধন করার সবচেয়ে ব্যয়বহুল উপায় নিয়ে আসবে।"
কন্ট্রোলাররা ঐতিহাসিকভাবে ত্রুটি সংশোধনের দায়িত্ব গ্রহণ করেছে। এটি পরিবর্তন হচ্ছে কারণ মেমরি চিপ একটি বড় ভূমিকা পালন করে। যেহেতু বিট-সেল সঙ্কুচিত করা ছাড়া অন্য কৌশলগুলি ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য ব্যবহার করা হয়, নিয়ন্ত্রকদের অবশ্যই আরও জটিল হতে হবে। আপাতত, ECC একটি শক্তিশালী কৌশল হিসাবে রয়ে গেছে। কিন্তু যদি নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখা একটি নির্দিষ্ট মেমরি প্রযুক্তির সাথে আর কার্যকর না হয়, তবে সম্ভবত বিকল্প মেমরি প্রযুক্তিগুলি গ্রহণ করবে।
সমস্ত কম্পিউটিং আর্কিটেকচার অনুমান করে যে মেমরি থেকে যা পাওয়া যায় তা সঠিক। যেহেতু মেমরি ডেটার ডাউনস্ট্রীম ব্যবহারকারীরা ত্রুটিগুলি মোকাবেলা করতে পারে না, তাই এটি মেমরি সাবসিস্টেমের নিজস্ব ত্রুটিগুলি সংশোধন করার উপর নির্ভর করে যাতে বাকি সিস্টেম এটি সঠিক হওয়ার উপর নির্ভর করতে পারে। অন্ততপক্ষে, যদি একটি অসংশোধনযোগ্য ত্রুটি থাকে, তাহলে মেমরি সাবসিস্টেম ডেটা ভোক্তাকে জানাতে পারে।
মেমরি ত্রুটি কম সাধারণ হতে ব্যবহৃত. একটি বড় অবদানকারী ছিল তথাকথিত "সফট এরর" বা "সিঙ্গেল-ইভেন্ট আপসেট (SEU)" যা স্মৃতিতে আঘাতকারী আলফা এবং অন্যান্য মহাজাগতিক কণার সাথে মিথস্ক্রিয়ার কারণে এসেছিল। ত্রুটির এই উত্সটি এখনও বিদ্যমান, তবে এটি বাহ্যিক - এটি মেমরির অন্তর্নিহিত নয়।
আজকাল, ডেটা পড়ার এবং প্রেরণের প্রক্রিয়াটি ত্রুটি তৈরি করতে পারে। এটি একটি সাম্প্রতিক ঘটনা, এবং প্রক্রিয়া নোড এবং মেমরি কোষগুলি অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে এটি একটি সমস্যা হয়ে উঠছে।
যদিও ত্রুটির নির্দিষ্ট শারীরিক কারণ মেমরি প্রকারের মধ্যে পরিবর্তিত হতে পারে, মেমরি অপারেশনের ক্রমবর্ধমান অবিশ্বস্ততা উদ্বায়ী এবং অ-উদ্বায়ী স্মৃতি উভয়কেই প্রভাবিত করতে পারে। এটি একেক সময়ে একেকটি প্রভাবিত করেছে, এবং তাই বিদ্যমান সমাধানগুলি প্রকারভেদে পরিবর্তিত হয়। কিন্তু, তাত্ত্বিকভাবে, কোনো মেমরিই শেষ পর্যন্ত ত্রুটি তৈরি করা থেকে মুক্ত নয়।
ত্রুটির উৎস
ব্যাপকভাবে বলতে গেলে, অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি ক্রপ করতে পারে এমন দুটি প্রধান উপায় রয়েছে। প্রথমটি হল বিট সেল পড়ার সময়। দ্বিতীয়টি হল মেমরি কন্ট্রোলারের সাথে ফলাফলটি যোগাযোগ করার সময়।
পড়ার প্রক্রিয়ায় কিছু শারীরিক ঘটনা অনুধাবন করা জড়িত, যেমন DRAM-এর জন্য ক্যাপাসিটর চার্জ, ফ্ল্যাশের জন্য অনেকগুলি ইলেকট্রন এবং নতুনের জন্য বিভিন্ন প্রতিরোধ অস্থির স্মৃতি (NVMs)। কিন্তু এগুলির প্রত্যেকটির জন্য, 1 এবং 0-এর মধ্যে সর্বদা সূক্ষ্ম পার্থক্য সনাক্ত করা প্রয়োজন। যদি কোনও উত্স থেকে আওয়াজ ভুল সময়ে আঘাত করে, তবে একটি পঠিত মান বিরক্ত হতে পারে।
এই ধরনের ত্রুটি সাময়িক হতে পারে। ডেভিড বলেন, "হয়তো এমন একটি বিট আছে যেটিতে একটি ক্ষণস্থায়ী ত্রুটি রয়েছে যে, আপনি যদি এটি আবার পড়তে যান, তাহলে এটি ঠিক হয়ে যাবে"। “অত্যাধুনিক মেমরি কন্ট্রোলারের পুনরায় চেষ্টা করার ক্ষমতা রয়েছে। যদি আমরা একটি ত্রুটি সনাক্ত করি, কিন্তু আমরা এটি সংশোধন করতে না পারি, আমরা এটিকে দ্বিতীয় শট দিতে পারি।"
সঙ্গে একটি ধরা আছে ডির্যাম, যাহোক. যেহেতু এটির একটি ধ্বংসাত্মক পাঠ রয়েছে, তাই পড়ার পরে এর বিষয়বস্তু পুনরুদ্ধার করতে হবে। যদি এটিতে থাকে, বলুন, একটি 1, কিন্তু এটি ভুলবশত এটিকে 0 হিসাবে পড়ে, তাহলে এটি 0 হিসাবে মানটিকে "পুনরুদ্ধার" করবে এবং এখন ত্রুটিটি স্থায়ী।
STT-MRAMs পদার্থবিজ্ঞানের একটি সহজাত স্টোকাস্টিক উপাদান রয়েছে এবং তাই তাদের ইতিমধ্যেই ত্রুটিগুলি সংশোধন করা দরকার। কিন্তু এটি অন্যান্য মেমরি ধরনের সঙ্গে একটি সীমা আছে কিনা প্রশ্ন উত্থাপন. সুতরাং যখন মার্জিন, ইলেক্ট্রন গণনা, বা একটি রিড অপারেশনের অন্য কিছু দিক যথেষ্ট ছোট হয়, তখন কোয়ান্টাম প্রভাব, যা সহজাতভাবে স্টোকাস্টিক, বিবেচনায় নিতে হবে।
"খুব শীঘ্রই আমরা দশ থেকে শত শত ইলেকট্রনের মধ্যে পার্থক্য তৈরি করতে যাচ্ছি," বলেছেন ডেভিড স্টিল, সিনিয়র ডিরেক্টর, ইনফিনিওনের র্যাম ডিজাইন। "একবার আমরা যেখানে একটি ইলেক্ট্রন পাই সেখানে পৌঁছে গেলে, আমাদের কাজ শেষ।"
ডগ মিচেল, ভাইস প্রেসিডেন্ট, RAM পণ্য লাইন এ ইনফেনিয়ন, উল্লেখ্য যে কোয়ান্টাম প্রভাব সীমা কখন ঘটবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করা কঠিন।
সঙ্কুচিত করার বিকল্প
কিছু ক্ষেত্রে, বিট সেলের আকার সমান হয়ে গেছে। 3D NAND, উদাহরণস্বরূপ, বিট সেল সঙ্কুচিত করে নয়, বরং 3D স্ট্যাকে স্তর যুক্ত করার মাধ্যমে ক্ষমতা যোগ করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়েছে।
উপরন্তু, বিদ্যমান কোষগুলি একাধিক বিটের মূল্যের ডেটা ধারণ করতে চলে যাচ্ছে। কিন্তু এটি করা হয় সেই পরিসীমা নিয়ে যা একবার একক বিট সংরক্ষণের জন্য পরিবেশিত হয়েছিল এবং এটিকে বিভক্ত করে। মার্জিন হ্রাসের সময়ে, এটি আরও কম মার্জিন তৈরি করে, ত্রুটির সম্ভাবনা বেশি করে।
“টিএলসি (ট্রিপল-লেভেল সেল) থেকে কিউএলসি (কোয়াড-লেভেল সেল) বা এমএলসি (মাল্টি-লেভেল সেল) থেকে টিএলসি-তে যাওয়ার জন্য আরও ভাল ত্রুটি সংশোধন প্রয়োজন, যেহেতু প্রতি বিটের সংখ্যার সাথে সংকেত-টু-শব্দের অনুপাত খারাপ হয়। সেল বৃদ্ধি পায়,” বলেছেন জিম হ্যান্ডি, অবজেক্টিভ অ্যানালাইসিসের স্মৃতি বিশ্লেষক।
চিত্র 1: মাল্টি-লেভেল সেলগুলি একটি একক-বিট মানের জন্য একটি প্রদত্ত সেন্স রেঞ্জ নেয় এবং একটি দ্বি-বিট মানের জন্য এটিকে আরও উপবিভক্ত করে। প্রতিটি উপবিভাগের জন্য নয়েজ মার্জিন প্রয়োজন, তাই এই মার্জিনগুলি একক-বিট কক্ষের সাথে উপলব্ধ থেকে হ্রাস করা হয়। সূত্র: ব্রায়ন মোয়ার/সেমিকন্ডাক্টর ইঞ্জিনিয়ারিং
প্রক্রিয়া বিভিন্নতা এছাড়াও ত্রুটি থেকে রক্ষা করার প্রয়োজনে একটি বৃহত্তর অবদানকারী হয়ে উঠছে।
AMS-এর প্রোডাক্ট ম্যানেজমেন্টের প্রধান সতীশ বালাসুব্রামানিয়ান বলেছেন, "প্রক্রিয়ার বৈচিত্রকে 3- থেকে 7-সিগমা পর্যন্ত সঠিকভাবে মডেল করা এবং যাচাই করা দরকার।" সিমেন্স ইডিএ. “3-সিগমা এবং তার বেশির জন্য ব্রুট-ফোর্স মন্টে-কার্লো যাচাইকরণ চালানো সম্ভব নয়, কারণ আমাদের লক্ষ লক্ষ/বিলিয়ন সিমুলেশন চালাতে হবে। ডিজাইনারদের বিট-সেল নির্ভরযোগ্যতা যাচাই করার জন্য নতুন পদ্ধতি গ্রহণ করতে হবে।"
সবশেষে, যেকোন মেমরিকে বড় করা হলে, অন্য সব কিছু সমান হওয়ার সাথে সাথে ত্রুটির সামগ্রিক ঝুঁকি বাড়বে কারণ সেখানে আরও বিট রয়েছে যা ভুলভাবে পড়া হতে পারে।
যোগাযোগ ত্রুটি
একবার পড়া হয়ে গেলে, একটি মেমরি মান অবশ্যই মেমরি কন্ট্রোলারে প্রেরণ করতে হবে, যা ভোক্তাদের বা ডেটার জেনারেটরদের কাছ থেকে সমস্ত পঠন এবং লেখার অনুরোধ গ্রহণ করার জন্য এবং সেগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে ঘটে তা নিশ্চিত করার জন্য দায়ী।
কিন্তু কমিউনিকেশন ব্যান্ডউইথ বৃদ্ধি পাচ্ছে, যা ট্রানজিটে ডেটা নষ্ট হওয়ার সম্ভাবনা বেশি করে তুলেছে। আলোচনায় উচ্চ-গতির কিছু প্রোটোকলের সাথে এটি বিশেষভাবে সত্য, যার মধ্যে একটি সংকেত বিন্যাস হিসাবে PAM-4 অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। মাল্টি-বিট মেমরি সেলের মতো, PAM-4 একটি একক বিটের জন্য ব্যবহৃত ভোল্টেজ সুইং নেয় এবং চারটিতে বিভক্ত করে। এটি সিগন্যালিং মার্জিনকে হ্রাস করে, কন্ট্রোলারের পথে কিছুটা বিকৃত হওয়ার সম্ভাবনা বাড়ায়।
"আমরা উচ্চ-গতির ইন্টারফেস অর্জনের জন্য JEDEC দ্বারা প্রস্তাবিত PAM-4 ডেটা মডুলেশনের সাথে অনেক পরীক্ষামূলক চ্যালেঞ্জ দেখতে পাচ্ছি," বলেছেন অ্যান্থনি লুম, ইউএস মেমরি মার্কেট ডিরেক্টর সুবিধা. "PAM-4 মাল্টি-লেভেল ভোল্টেজ কম্প্যারেটর এবং উচ্চ-গতিতে নির্ভুলতা, সেইসাথে লেখা এবং পড়ার ক্রিয়াকলাপের জন্য নিম্ন-জিটার ঘড়ির প্রয়োজনীয়তা চালায়।"
চিত্র 2: PAM-4 সিগন্যালিং যা পরপর দুটি একক-বিট চিহ্ন হিসাবে ব্যবহৃত হত এবং এটিকে একটি একক দুই-বিট প্রতীক দিয়ে প্রতিস্থাপন করে। সংশ্লিষ্ট চোখের ডায়াগ্রামগুলি অনেক ছোট, সেগুলিকে খোলা রাখা আরও চ্যালেঞ্জ করে তোলে। সূত্র: ব্রায়ন মোয়ার/সেমিকন্ডাক্টর ইঞ্জিনিয়ারিং
কেউ কেউ সম্পূর্ণ ছবিকে উল্লেখ করেন — একটি বিট সেল পড়া এবং তারপর সফলভাবে কন্ট্রোলারে স্থানান্তর করা — এন্ড-টু-এন্ড নির্ভরযোগ্যতা হিসেবে।
ত্রুটি সনাক্তকরণ এবং সংশোধন করা
চিপ পরীক্ষার সময় ত্রুটি সনাক্ত করার সেরা জায়গা। সেই সময়ে দুর্বলতম বিটগুলি বাদ দেওয়া যেতে পারে। কিন্তু বিট সংখ্যা এবং বর্ধিত যোগাযোগ চ্যানেল চ্যালেঞ্জের পরিপ্রেক্ষিতে এটি আরও কঠিন হয়ে উঠছে।
এটি ত্রুটিগুলি সংশোধন করতে সিস্টেমটিকে ছেড়ে দেয়। আগের বছরগুলিতে, সরল সমতা ব্যবহার করা হত। কিন্তু প্যারিটি ত্রুটিগুলি সংশোধন করতে পারে না, এবং যদি একটি সমান সংখ্যক ত্রুটি থাকে তবে এটি তাদের সনাক্ত করতে পারে না। বৃহত্তর জটিলতা সত্ত্বেও, ECC একটি আরও দরকারী পদ্ধতি হিসাবে গ্রহণ করেছে।
ECC ত্রুটিগুলি মোকাবেলা করার জন্য গাণিতিক উপায়গুলির একটি বিস্তৃত অ্যারে অন্তর্ভুক্ত করে৷ সবচেয়ে সাধারণ ধরনের হ্যামিং কোড ব্যবহার করে, যা একটি ত্রুটি সংশোধন করতে পারে এবং দুটি ত্রুটি সনাক্ত করতে পারে। এই "একক-ত্রুটি-সঠিক, ডবল-ত্রুটি-সনাক্তকরণ" পদ্ধতিকে প্রায়ই সংক্ষেপে SECDED বলা হয়।
প্রযুক্তি পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে ECC বিকশিত হয়েছে। "SOC স্তরে ECC-এর প্রথম প্রজন্ম SECDED ছিল," বলেছেন Synopsys' ডেভিড। "দ্বিতীয় প্রজন্ম একটি সম্পূর্ণ ডিভাইস সংশোধন করতে পারে। তৃতীয় প্রজন্ম অভ্যন্তরীণ ECC যুক্ত করছে, এবং এখন চতুর্থ প্রজন্মের নির্ভরযোগ্যতা ত্রুটিগুলিকে আবদ্ধ করছে [পুরানো ECC-তে গাণিতিক অসঙ্গতির সাথে মোকাবিলা করা]।"
যদিও মূলধারার স্মৃতিতে আন্তঃকার্যযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য ECC পদ্ধতির প্রমিতকরণ রয়েছে, তবে ECC কতটা প্রদান করতে হবে তা নির্ধারণে অনেক আলোচনা চলে। "আপনি কি একক-বিট সংশোধন করতে চান?" এখনও জিজ্ঞাসা. "আপনি কি ডাবল-বিট সংশোধন করতে চান? ডাবল-বিট ত্রুটি সংশোধন প্রায় 25% ওভারহেডকে আঘাত করে। এবং আপনি কি 128-বিট শব্দে বা 64-বিট শব্দে এটি করতে চান?"
সমালোচনামূলকভাবে, ECC ডেটা এবং ত্রুটি কোড বিট উভয়ই রক্ষা করে। "অ্যালগরিদম একটি একক বিট ফ্লিপ সংশোধন করতে সক্ষম হবে বা মেমরিতে লেখা বিটগুলির মধ্যে দুটি বিট ফ্লিপ করা হয়েছে কিনা তা সনাক্ত করতে সক্ষম হবে," ব্রেট মারডক বলেছেন, পণ্য বিপণনের পরিচালক, সিনোপসিসের মেমরি ইন্টারফেস আইপি৷ "এটি অবশ্যই একটি সক্ষমতা, কারণ আমরা সহজেই অনুমান করতে পারি না যে স্টোরেজের জন্য উপলব্ধ বিটগুলির মধ্যে কোনটি সমস্যাটি হবে।"
ইসিসির কাজ ভাগ করা
ডিআরএএম বিকল্পগুলির একটি নজর চারটি ভিন্ন পদ্ধতির সাথে চিপ এবং নিয়ামক কীভাবে ইন্টারঅ্যাক্ট করতে পারে তা ব্যাখ্যা করতে সহায়তা করে।
সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি হল তথাকথিত "সাইড-ব্যান্ড" ECC। এই পদ্ধতির সাথে, একটি DRAM-এর প্রতিটি মেমরি চিপ সম্পূর্ণরূপে ডেটা সঞ্চয় করতে ব্যবহৃত হয়। ত্রুটি কোড সংরক্ষণের জন্য DIMM-এ অতিরিক্ত চিপ যোগ করা হয়। এটি ইনপুট বাসকে প্রশস্ত করে যাতে ডেটা এবং কোড একই সময়ে লেখা যায়। নিয়ামক ডেটা লেখার সময় কোড গণনা করার জন্য এবং একটি পঠিত মান গ্রহণ করার সময় কোড যাচাই করার জন্য দায়ী।
যদিও এটি কিছু ধরণের DRAM এর জন্য কাজ করে, LPDDR DRAM এর একটি ভিন্ন সমাধান প্রয়োজন কারণ এটি একটি 16-বিট বাস ব্যবহার করে। প্রথম উদ্বেগের বিষয় হল সাইড-ব্যান্ড মেমরি যোগ করলে এটি একটি অনেক বড় বাসের জন্য তৈরি করে। দ্বিতীয়ত, কোডগুলি সাধারণত 7 বা 8 বিটের হয়, যা একটি 16-বিট মেমরি কাঠামোর অদক্ষ ব্যবহার করে। ডেটা এবং কোডগুলির জন্য একই মেমরি চিপ ব্যবহার করে এটি পরিচালনা করা হয়।
এটি "ইনলাইন" ECC হিসাবে উল্লেখ করা হয়। কন্ট্রোলারকে লিখতে বা পড়ার দুটি সেট করতে হবে - একটি ডেটার জন্য এবং একটি কোডের জন্য, প্রতিটি অ্যাক্সেসে লেটেন্সি যোগ করে। কিছু নিয়ন্ত্রক ক্রমিক ডেটার জন্য একাধিক কোড একসাথে প্যাক করতে পারে, এটি একসাথে একাধিক পড়া বা লেখা সম্ভব করে তোলে। যদি অনুক্রমিক ডেটা অ্যাক্সেস সাধারণ হয়, তবে এটি কোডগুলির কারণে সৃষ্ট বিলম্ব কমায়।
উপরের প্রতিটি ক্ষেত্রে, এটি নিয়ামক যা ECC গণনা পরিচালনা করে। "অন-চিপ" ECC DDR5 এর সাথে নতুন, এবং এটি ECC কে মেমরি চিপের ভিতরে রাখে। কন্ট্রোলারে পাঠানোর আগে একক ত্রুটি সংশোধন করা যেতে পারে। যাইহোক, যদি ট্রান্সমিশনে কোনো ত্রুটি থাকে, অন-চিপ ECC তা ধরবে না। তাই সাইড-ব্যান্ড ECC এখনও এন্ড-টু-এন্ড সুরক্ষার জন্য উপযোগী হতে পারে।
অবশেষে, "লিঙ্ক" ECC শুধুমাত্র যোগাযোগ করা ডেটা রক্ষা করে। এটি লিঙ্কের উভয় প্রান্তে গণনা করা হয় এবং কোনো সংরক্ষিত কোড জড়িত নয়। অন-চিপ এবং লিঙ্ক ECC এন্ড-টু-এন্ড কভার করতে একত্রিত হতে পারে।
একটি সাইক্লিক রিডানডেন্সি চেক (CRC) ডেটা নির্ভরযোগ্যভাবে এসেছে কিনা তা পরীক্ষা করার আরেকটি বিকল্প। "যেহেতু আমরা DDR6 এবং GDDR6/7 এর মত উচ্চতর ইন্টারফেস গতি সহ উন্নত নোডগুলিতে অগ্রসর হই, CRC গুরুত্বপূর্ণ," লুম বলেছেন৷
চিত্র 3: চার ধরনের DRAM ECC। (a) সাইড-ব্যান্ড ECC, যেখানে কোডগুলি ডেটা থেকে আলাদা একটি মেমরি চিপে সংরক্ষণ করা হয়। (b) ইন-লাইন ECC, যেখানে প্রতিটি চিপের অভ্যন্তরীণ মেমরি ডেটা এবং কোডের মধ্যে ভাগ করা হয়। (a) এবং (b) উভয়ের জন্য, ECC কাজ কন্ট্রোলারে করা হয়। (c) ইন-চিপ ECC, যেখানে পঠিত ডেটা কন্ট্রোলারে পাঠানোর আগে ECC দিয়ে চেক করা হয়। নিজেই, এটি ট্রান্সমিশন ত্রুটি ধরতে পারে না। (d) লিঙ্ক ECC, যা ট্রান্সমিশন ত্রুটিগুলি ধরে, কিন্তু নিজেই অ্যারে ত্রুটি সনাক্ত করে না। (c) এবং (d) এন্ড-টু-এন্ড কভারেজ প্রদানের জন্য একে অপরের সাথে বা অন্য কৌশলের সাথে একত্রিত করা প্রয়োজন। সূত্র: ব্রায়ন মোয়ার/সেমিকন্ডাক্টর ইঞ্জিনিয়ারিং
খরচ জন্য অ্যাকাউন্টিং
ECC পন্থা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে, কিন্তু পদ্ধতি যত বেশি সক্ষম, তত বেশি গণনামূলকভাবে ব্যয়বহুল। যদি হার্ডওয়্যারে করা হয়, তার মানে আরো সিলিকন এলাকা। যদি সফ্টওয়্যারে করা হয়, তার মানে আরও CPU চক্র। সেই ECC-এর খরচ মেমরি চিপ, কন্ট্রোলার বা উভয়ের মধ্যেই থাকতে পারে।
খরচের মধ্যে কোডগুলি সংরক্ষণ করার জন্য প্রয়োজনীয় অতিরিক্ত মেমরি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এটি কীভাবে করা হয়েছে তার উপর নির্ভর করে, এর অর্থ হয় মেমরি যোগ করা বা ডেটার জন্য একটি সম্পূর্ণ মেমরি ব্যবহার করতে সক্ষম না হওয়া, কারণ এর কিছু অংশ ত্রুটি কোডগুলির জন্য ব্যবহার করা হবে।
ECC সার্কিট নিজেদের পরীক্ষা করা আবশ্যক. ক্রমবর্ধমান, যে মাধ্যমে করা হচ্ছে অন্তর্নির্মিত স্ব-পরীক্ষা (BiST) পোর্ট মেমরি অ্যারে পরীক্ষার এক্সটেনশন হিসাবে। "অনেক ECC কৌশল একটি BiST বাস্তবায়নের দিকে প্রবণতা করছে," লুম বলেছেন। "অন্যরা পরীক্ষকের উপর অর্জিত ECC ডেটা পোস্ট-প্রসেস করছে।"
অপ্রয়োজনীয়তা এবং মেরামতও খারাপ বিটগুলিকে উত্পাদনের বাইরে রাখতে সহায়তা করে, যদিও সেগুলি ডাই খরচের সাথে আসে। "আমরা দুর্বল বিটগুলি থেকে মুক্তি পাওয়ার জন্য কোনটি ভাল তা সনাক্ত করতে পারি কিনা তা দেখতে আমরা মেরামত এবং অপ্রয়োজনীয়তা বনাম ইসিসির অনেক বিশ্লেষণ করেছি," স্টিল বলেছেন। “কঠিন ব্যর্থতার জন্য, মেরামতই হল সর্বোত্তম পন্থা কারণ এটি করা সবচেয়ে সহজ। আমরা কেবল হার্ড বিটগুলির যত্ন নেওয়ার জন্য আমাদের মেরামতকে কমিয়ে আনার প্রবণতা রেখেছি এবং তারপরে [নরম ত্রুটির জন্য] আরও অনেক ECC-তে যেতে চাই।"
অতীতে ECC সার্কিট্রির খরচ কন্ট্রোলারে প্রয়োগ করা হয়েছে। যদিও এটি একটি খরচ থেকে যায়, এটিকে কন্ট্রোলারে রেখে, সেই খরচটি কন্ট্রোলারের আওতাভুক্ত মেমরি চিপের সংখ্যার উপর বর্জন করা হয়। DDR5 এর সাথে, সেই খরচটি নিজেই মেমরি চিপে চলে গেছে, এবং তাই এটি আর বর্জন করা হয় না।
এছাড়াও, ইসিসি কোথায় তা নিয়ে একটি মৌলিক প্রশ্ন রয়েছে। "একজন সিস্টেম আর্কিটেক্ট চান না ECC তার চিপে তৈরি করুন, কারণ তিনি এটিকে নিয়ন্ত্রণ করতে এবং সিস্টেম স্তরে ত্রুটিগুলি সনাক্ত করতে সক্ষম হতে চান," মিচেল বলেছিলেন।
বিট-সেল অ্যাক্সেস এবং ডেটা ট্রান্সমিশন উভয়ই সুরক্ষিত করার প্রয়োজনীয়তার ফলে একাধিক ECC দৃষ্টান্ত হতে পারে, আরও খরচ বাড়তে পারে।
বড় স্মৃতিতে ত্রুটির হার বেশি, কিন্তু কারণ ত্রুটি সংশোধন কোডগুলি মেমরির কিছু ছোট অংশে প্রযোজ্য - যেমন 128 বিট - যা প্রতিলিপি করা হয় এবং শতাংশ হিসাবে খরচ বাড়ানো উচিত নয়৷ প্রকৃতপক্ষে, অন-চিপ ECC-এর জন্য, খরচ কমে যায় যেহেতু একটি একক ECC সার্কিট আরও বিটগুলিতে পরিবর্ধন করা হয়।
এটি ইসিসিকে কীভাবে বিকশিত করতে হবে সেই প্রশ্নের দিকে নিয়ে যায়। যেহেতু ত্রুটিগুলি আরও ঘন ঘন হয়, তখন হয় দীর্ঘ কোডের প্রয়োজন হয়, বা ছোট কোডগুলিকে সংক্ষিপ্ত ডেটার টুকরোগুলিকে রক্ষা করার জন্য তৈরি করা আবশ্যক - যার একই খরচের প্রভাব রয়েছে৷ যদি বিট-সেল অ্যাক্সেস ক্রমবর্ধমানভাবে অবিশ্বস্ত হয়ে ওঠে, তাহলে ECC-এর সাথে যুক্ত ওভারহেড খরচ বাড়বে।
এখান থেকে কোথায়?
এটি দ্রুত মেমরি সংযোগের পাশাপাশি উচ্চতর ত্রুটির হারের সম্ভাব্য উত্স হিসাবে স্থানান্তর প্রক্রিয়াকে ছেড়ে দেয়। এই উদ্দেশ্যে, একটি একক মেমরি সেল নেওয়া এবং একাধিক বিট সঞ্চয় করার জন্য এটি ব্যবহার করা শারীরিক সঙ্কুচিত হওয়ার মতো একই প্রভাব ফেলে। মার্জিন হ্রাসের কারণে ত্রুটিগুলি আরও বেশি হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।
কিছু সময়ে খরচ মেমরিকে আরও সঙ্কুচিত করে সংরক্ষণ করা যেতে পারে, তবে এটি শক্তিশালী ECC-এর জন্য বর্ধিত খরচ দ্বারা পূরণ করা হবে যা শেষ পর্যন্ত প্রয়োজন হবে। আজ চরম ক্ষেত্রে 25% ওভারহেড এবং ভবিষ্যতে সম্ভাব্য বৃদ্ধির সাথে, এটা অনুমেয় যে খরচ সঞ্চয় এবং খরচ বৃদ্ধি কিছু ভবিষ্যত প্রজন্মের মধ্যে একে অপরকে বাতিল করতে পারে। যে স্কেলিং শেষ হবে?
কারও কারও কাছে এটি মুরের আইনের আরেকটি শেষের মতো শোনায় — এমন কিছু যার জন্য এর পরিবর্তে একটি শেষের আবিস্কার করা হয়েছে। মেমরি গ্রাহকরা সত্যিই চিন্তা করেন না যে তাদের প্রয়োজনীয় মেমরিটি কীভাবে কাজ করে। তাদের কেবলমাত্র ক্রমবর্ধমান পরিমাণে নির্ভরযোগ্য মেমরির প্রয়োজন যাতে তাদের অ্যাপ্লিকেশন অর্থনৈতিকভাবে সমর্থন করতে পারে।
ECC কৌশলগুলি আরও ভাল সুরক্ষা প্রদানের জন্য বৈচিত্র্যময় হচ্ছে — কিছু ক্ষেত্রে উচ্চ খরচে বা বিলম্বে — যে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য এটির প্রয়োজন হয়৷ বাইনারি প্রোটেকশন প্রোটোকল (BCP) এবং লো-ডেনসিটি প্যারিটি কোড (LDPC) হল এমন উদাহরণ যা বেছে বেছে ব্যবহার করা হচ্ছে।
বিভিন্ন পন্থা মেমরি চিপ পাওয়ারকে প্রভাবিত করতে পারে, যা নিজেই নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করতে পারে। Infineon-এর RAM ডিজাইনের প্রধান প্রকৌশলী চেতন শর্মা বলেন, "লোয়ার পাওয়ার নির্ভরযোগ্যতাকে উন্নত করে, কারণ এটি মেমরি ডাইয়ের সাথে ইন্টারফেস করা নিয়ন্ত্রকদের উপর বোঝা কমায়।"
কিন্তু সেটা দু-ধারী তলোয়ার হতে পারে। "যখন আমরা শক্তি সঞ্চয় করার জন্য লাইনে যাই, আমরা বিট সেলে প্রক্রিয়াটি নিয়ে খেলছি," শর্মা বলেছেন। “এবং আপনি একবার প্রক্রিয়াটির সাথে খেললে, আপনার মার্জিনগুলি ভেঙে যাওয়ার একটি উচ্চ সম্ভাবনা রয়েছে। এগুলি ধারণ করার জন্য, আমরা মেমরির চারপাশে সার্কিট রাখার চেষ্টা করি যা শক্তিকে কিছুটা বাড়িয়ে তুলতে পারে, সময় বাড়াতে পারে এবং সেই মার্জিনটি ফিরে পেতে পারে যাতে আমরা এখনও নির্ভরযোগ্য মেমরি সরবরাহ করতে পারি। একই সময়ে, আমরা এমন কিছু চশমা শিথিল করছি যেগুলি গ্রাহকের প্রয়োজন নাও হতে পারে যাতে আমরা পড়ার বা লেখার চক্র শিথিল করতে এবং আরও নির্ভরযোগ্যতা পেতে অভ্যন্তরীণ সময়গুলির সাথে খেলতে পারি।"
NAND ফ্ল্যাশ উল্লম্ব হয়ে স্কেলিং চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করেছে। DRAM ভবিষ্যতেও তা করতে পারে, যদিও প্রযুক্তিবিদরা মনে করেন যে বর্তমান আর্কিটেকচারে এখনও আরও উন্নতি উপলব্ধ রয়েছে। এটি প্রাচীরে আঘাত করার আগে DRAM কে সম্ভাব্যভাবে আরও জায়গা দেয়।
অন্যান্য কৌশলগুলিও সহ্য করা হয়। "ফ্ল্যাশ ওয়ার্ল্ডে, লোকেরা পরিধান-সমতলকরণের মতো জিনিসগুলি করতে শুরু করেছে," স্টিল বলেছেন। "বিভিন্ন মেমরি ধরণের জন্য এটি করার আরেকটি উপায় হল স্ক্রাবিং বা রিফ্রেশ চক্র করা।"
"আমাদের একটি ব্যাকগ্রাউন্ড স্ক্রাবিং ফাংশন রয়েছে যা আমরা ব্যান্ডউইথের 0.01% বা তার বেশি রাখি - দিনে কয়েকবার বা প্রতি কয়েক ঘন্টায় একবার," সিনোপসিস ডেভিড বলেছেন। "সম্পূর্ণ মেমরি পড়া হয়, এবং কোনো বিট ত্রুটি সংশোধন করা হয়।"
বা ফ্ল্যাশ এই সমস্যাগুলি থেকে অনাক্রম্য নয় এবং এটির বর্তমান প্রযুক্তির বাইরে যেতে হলে তাদের সমাধান করতে হবে৷ "আমরা একটি উল্লম্ব দুই-ট্রানজিস্টর বা কম শক্তি সহ ফ্ল্যাশ বিট সেল দিয়ে জিনিসগুলিকে উন্নত করতে পারি," ম্যাক্রোনিক্সের চিহ-ইয়ুয়ান লু একটি আইটিসি উপস্থাপনায় বলেছেন৷ “আমরা 3D স্ট্যাকিংও করতে পারি। এবং আমরা এই কাঠামোর মধ্যে একটি মাইক্রো-হিটার রাখতে পারি যাতে 100 মিলিয়ন চক্রের মতো দীর্ঘস্থায়ী হতে পারে।”
কোন মেমরি সারিগুলি কম বা বেশি ঘন ঘন রিফ্রেশের প্রয়োজন হতে পারে তা শিখতে নিয়ন্ত্রকরা আরও পরিশীলিত হতে পারে। "হয়তো এখন থেকে পাঁচ বছর পরে, বেশিরভাগ DRAM প্রতি 32 মিলিসেকেন্ডে রিফ্রেশ হবে, তবে সেখানে একটি তালিকা থাকবে যে কন্ট্রোলার সারিগুলি তৈরি করেছে যা প্রায়শই দ্বিগুণ রিফ্রেশ করা দরকার," ডেভিড বলেছিলেন।
Infineon's শর্মা ক্রমবর্ধমান বিট-সেলের অবিশ্বস্ততার সাথে মোকাবিলা করার জন্য কয়েকটি অন্যান্য পদ্ধতির পরামর্শ দিয়েছেন। "[আরও কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে] অ্যারে ডিজাইনে বিট ফ্লিপিং/ইন্টারলিভিং প্রবর্তন করা এবং মেমরি অ্যারের বিভিন্ন পার্টিশনে পড়ার বা লেখার সময় অপ্টিমাইজ করার জন্য কম্পাইলার-ভিত্তিক পদ্ধতি ব্যবহার করে মেমরি অ্যাক্সেস প্যাটার্ন বিশ্লেষণ করা," তিনি বলেছিলেন।
শেষ পর্যন্ত, মেমরি বিক্রেতা এবং গ্রাহকদের বিভিন্ন এজেন্ডা আছে, এবং নতুন মান সেট করা হলে একটি আলোচনা কার্যকরভাবে কাজ করে।
"ব্যবহারকারীরা এমন জিনিস চান যা কর্মক্ষমতা উন্নত করবে, এবং বিক্রেতারা এমন জিনিস চান যা দাম কমিয়ে দেবে," ডেভিড পর্যবেক্ষণ করেছেন। “বিক্রেতারা প্রতিটি জিনিসের পিছনে ধাক্কা দেবে যা মৃত্যুর খরচ যোগ করে। এবং ব্যবহারকারীদের ন্যায্যতা দিতে হবে কেন সেই জিনিসটি প্রয়োজনীয়।"
অন্য সমাধান খুঁজুন
যদি শিল্পটি আমাদের বর্তমান প্রযুক্তির ধারনা ফুরিয়ে যায়, তাহলে এটিকে অন্য কিছুতে যেতে হবে। ফ্ল্যাশ দীর্ঘকাল ধরে এনভিএম জগতের প্রিয় ছিল, কিন্তু এর স্কেলিং সীমা যত বেড়েছে, পিসিআরএএম, এমআরএএম এবং আরআরএএম (বা রিরাম) এর মতো অন্যান্য এনভিএম প্রযুক্তিতে কাজ শুরু হয়েছে।
"তারা বিট সেলের জন্য ট্রানজিস্টরের চেয়ে ভিন্ন জিনিসগুলি দেখতে শুরু করে," স্টিল বলে। “তারা প্রতিরোধী উপাদানের দিকে তাকায়। তারা চৌম্বকীয় সুইচিং ডিভাইস এবং স্পিন টর্ক এবং FRAM দেখতে শুরু করে। তারা হিস্টেরেসিস এবং ফেরো-পদার্থগুলি দেখতে শুরু করে।"
পিসিআরএএম ইতিমধ্যেই ইন্টেলের অপটেন হিসাবে বাণিজ্যিকীকরণ করা হয়েছে, কিন্তু খরচ একটি সমস্যা হয়েছে। এমআরএএমও উপলব্ধ হয়ে উঠছে, যদিও এই সমস্ত স্মৃতির জন্য বড় জয় হল একা একা মেমরির চেয়ে এমবেডেড মেমরিতে।
"নতুন উপকরণ, ইন্টিগ্রেশন স্কিম, এবং সিস্টেম ডিজাইন সমালোচনামূলকভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে থাকবে এবং অব্যাহত থাকবে," হুভার বলেছেন।
যদি একটি প্রযুক্তি তার জীবনের শেষ দিকে আসতে শুরু করে, গবেষকরা পুরানোটিকে প্রতিস্থাপন করতে নতুন পদ্ধতির দিকে তাকাবেন। এটি একটি জুয়া, কারণ বর্তমান প্রযুক্তির কাছে মূলত প্রত্যাশার চেয়ে অনেক বেশি সময় ধরে ঝুলে থাকার একটি উপায় রয়েছে — 3D NAND এর জন্য পোস্টার চাইল্ড।
এটি নতুন প্রযুক্তিগুলিকে একটি গুরুতর অসুবিধার মধ্যে ফেলে, কারণ তারা তাদের উত্পাদন শেখার শুরুতে, তাদের দায়িত্বশীলদের বিরুদ্ধে ব্যয়ের অসুবিধার মধ্যে ফেলে। যদি দায়িত্বশীল ব্যক্তি একটি নতুন, দূর-দূরান্তের সীমা স্থাপন করতে পারে, তাহলে নতুন প্রযুক্তিগুলিকে কিছু সময়ের জন্য তাক লাগিয়ে রাখতে হবে - সম্ভবত চিরতরে।
যেকোনো উদ্বেগ সত্ত্বেও, ইতিহাস এবং নতুন ধারণার একটি দীর্ঘ পাইপলাইন এই ধরনের হিসাবকে ভবিষ্যতের দিকে ঠেলে দিচ্ছে বলে মনে হচ্ছে। এই মুহুর্তে কেউ কখনই ভবিষ্যদ্বাণী করে না যে কখন আমাদের থামতে হবে, চারপাশে তাকাতে হবে এবং বলতে হবে, "আচ্ছা, আমি মনে করি আমরা মেমরি স্কেলিং শেষ করেছি!"
সূত্র: https://semiengineering.com/more-errors-more-correction-in-memories/
- 100
- 3d
- 5G
- 7
- প্রবেশ
- হিসাব
- অ্যালগরিদম
- সব
- আরম্ভ
- বিশ্লেষণ
- বিশ্লেষক
- আবেদন
- অ্যাপ্লিকেশন
- স্থাপত্য
- এলাকায়
- কাছাকাছি
- স্বশাসিত
- সর্বোত্তম
- বিট
- বাস
- ব্যবসায়
- ধারণক্ষমতা
- যত্ন
- মামলা
- দঙ্গল
- ঘটিত
- চ্যালেঞ্জ
- অভিযোগ
- পরীক্ষণ
- শিশু
- চিপ
- চিপস
- কোড
- সাধারণ
- যোগাযোগ
- উপাদান
- গনা
- কম্পিউটিং
- সংযোগ
- ভোক্তা
- কনজিউমার্স
- সুখী
- অবিরত
- চলতে
- নিয়ামক
- খরচ
- ফসল
- বর্তমান
- গ্রাহকদের
- উপাত্ত
- তথ্য এক্সেস
- দিন
- লেনদেন
- ডিলিং
- চাহিদা
- নকশা
- ডিভাইস
- Director
- পরিচালনা
- অর্থনীতি
- প্রান্ত
- প্রান্ত
- প্রকৌশলী
- প্রকৌশল
- চোখ
- ডুমুর
- জরিমানা
- প্রথম
- ফ্ল্যাশ
- বিন্যাস
- ক্রিয়া
- ভবিষ্যৎ
- হত্তয়া
- উন্নতি
- কুশলী
- হার্ডওয়্যারের
- মাথা
- এখানে
- উচ্চ
- ইতিহাস
- কিভাবে
- HTTPS দ্বারা
- শত শত
- সনাক্ত করা
- প্রভাব
- সুদ্ধ
- বৃদ্ধি
- শিল্প
- ইন্টিগ্রেশন
- আন্তঃক্রিয়া
- IOT
- IP
- সমস্যা
- IT
- আইন
- শিক্ষা
- উচ্চতা
- লাইন
- LINK
- তালিকা
- দীর্ঘ
- মেনস্ট্রিম
- মেকিং
- ব্যবস্থাপনা
- উত্পাদন
- বাজার
- Marketing
- উপকরণ
- মিলিয়ন
- পদক্ষেপ
- নোড
- গোলমাল
- খোলা
- অপারেশনস
- পছন্দ
- অপশন সমূহ
- ক্রম
- অন্যান্য
- সম্প্রদায়
- কর্মক্ষমতা
- শারীরিক
- পদার্থবিদ্যা
- ছবি
- খেলা
- ক্ষমতা
- স্পষ্টতা
- সভাপতি
- মূল্য
- অধ্যক্ষ
- পণ্য
- পণ্য ব্যবস্থাপনা
- উত্পাদনের
- রক্ষা করা
- রক্ষা
- পরিমাণ
- উত্থাপন
- র্যাম
- পরিসর
- হার
- পড়া
- হ্রাস করা
- নিয়ন্ত্রকেরা
- বিশ্রাম
- ঝুঁকি
- চালান
- আরোহী
- অনুভূতি
- সেট
- সংক্ষিপ্ত
- সহজ
- আয়তন
- ছোট
- So
- সফটওয়্যার
- সলিউশন
- ঘূর্ণন
- মান
- শুরু
- শুরু
- স্টোরেজ
- দোকান
- কৌশলগত
- সমর্থন
- পদ্ধতি
- কারিগরী
- প্রযুক্তি
- প্রযুক্তি
- প্রযুক্তিঃ
- অস্থায়ী
- পরীক্ষা
- ভবিষ্যৎ
- সময়
- পরিবহন
- trending
- আমাদের
- ব্যবহারকারী
- মূল্য
- বিক্রেতারা
- প্রতিপাদন
- বনাম
- উপরাষ্ট্রপতি
- আয়তন
- জয়
- হয়া যাই ?
- কাজ
- বিশ্ব
- মূল্য
- লেখা
- বছর