Testy pamięci RAM

Uszkodzona pamięć RAM może być powodem

niestabilnej pracy komputera.

Istnieje długa lista oprogramowania do

diagnozowania pamięci RAM.

diagnozowania pamięci RAM.

Aplikacje zawierają szereg algorytmów testujących

różniących się:

• rodzajem wykrywanych błędów;

• współczynnikiem pokrycia uszkodzeń;

• czasem wykonania testów.

Testy pamięci RAM - typy

• Kroczące (walking) – zmienia się stan wybranej

komórki a następnie przywraca się jej pierwotny
stan. Czynność jest powtarzana dla wszystkich
komórek.

• Maszerujące (marching) – zmienia się stan wybranej

• Maszerujące (marching) – zmienia się stan wybranej

komórki ale nie przywraca się jej pierwotnego stanu.
Czynność jest powtarzana dla wszystkich komórek.

• Galopujące (galloping) – dokonywana jest operacja

na komórce bazowej a następnie sprawdza się, czy
nie uległ zmianie stan w innej komórce.

Algorytmy testowania pamięci

RAM - notacja

• operator powtarzania operacji dla wszystkich

komórek w kolejności narastającej – ⇑

• operator powtarzania operacji dla wszystkich

komórek w kolejności malejącej – ⇓

komórek w kolejności malejącej – ⇓

• operacja zapisu zadanego kodu do komórki

pamięci – W(c)

• operacja odczytu z komórki pamięci wraz z

sprawdzeniem czy komórka zawiera określony
kod – R(c)

• przykład – ⇑W(0)⇑R(0)⇑W(1)⇑R(1)

Algorytmy testowania pamięci

RAM – notacja, pseudokod

Procedure Butterfly
{ 1: write 0 in all cells;

2: for i = 0 to n-1
{ complement cell i;

dist = 1;
while dist <= maxdist /* maxdist < 0.5*col/row
{

{

read cell at dist north from cell[i];
read cell at dist east from cell[i];
read cell at dist south from cell[i];
read cell at dist west from cell[i];
read cell[i];
dist *= 2; /* or dist += skip */

}

complement cell[i]; }

3: write 1 in all cells;
4: replay Step 2; }

Test MSCAN

• Należy do najprostszych, tradycyjnych testów;

• Polega na wpisaniu do.. i odczytaniu z komórki pamięci

wartości 0 a następnie wartości 1;

• Notacja: – ⇑W(0)⇑R(0)⇑W(1)⇑R(1)

• Złożoność obliczeniowa testu L wynosi 4N (gdzie N – liczba

komórek pamięci).

komórek pamięci).

• Niektóre błędy w działaniu dekodera adresu nie zostaną

wykryte;

• Uszkodzenia SAF będą wykryte pod warunkiem poprawnego

działania dekodera adresu;

• Nie wszystkie błędy TF i CF zostaną wykryte ponieważ w teście

nie są wymuszane wszystkie rodzaje zmiany stanów.

Test Checkerboard

• Polega na wpisaniu do.. i

odczytaniu z komórek pamięci
wartości 0 i 1 naprzemiennie
by utworzyły matrycę

by utworzyły matrycę
szachownicy;

• Prostota implementacja;

• Złożoność obliczeniowa testu

L wynosi 4N.

Test GALPAT

Polega na:
a) wpisaniu do jednej komórki (bazowej) stanu 0 a do

pozostałych komórek stanu 1 a następnie odczytywaniu
stanu pary komórek, komórki bazowej i kolejnej komórki
niebazowej;

b) powtórzeniu czynności z punktu a) dla stanu logicznego 1;
c) powtórzeniu czynności a) + b) dla wszystkich pozostałych

c) powtórzeniu czynności a) + b) dla wszystkich pozostałych

komórek pamięci traktując je kolejno jako bazowe;

•

Duża dokładność testowania, wykrywa i lokalizuje
wszystkie błędy typu AFs, TFs, CFs, i SAFs;

•

Złożoność obliczeniowa testu L wynosi 4N

2

+4N.

Testy o podobnej strukturze do GALPAT

Walking 1/0

•

Podobne pokrycie błędów z wyjątkiem błędów
opóźnień zapisu.

•

Złożoność obliczeniowa testu L = 2N

2

+2N

Butterfly

•

Podobne pokrycie błędów, ograniczenia dla AFS.

•

Złożoność obliczeniowa testu L wynosi
2(3N+5N(log

2

N-1))

Testy „maszerujące”

•

Podstawowy – wykrywa błędy SAF i AF pod warunkiem,
ż

e znane jest zachowanie przy błędnym wybieraniu wielu

komórek, złożoność obliczeniowa testu L= 4N.

•

MATS+ – wykrywa błędy SAF i AF, złożoność
obliczeniowa testu L= 5N.

obliczeniowa testu L= 5N.

•

MATS++ – wykrywa błędy SAF, AF oraz TF, złożoność
obliczeniowa testu L= 6N.

•

March X – wykrywa błędy SAF, AF, TF oraz Cfin
nieskorelowane, złożoność obliczeniowa testu L= 6N.

•

March Y – wykrywa błędy SAF, AF, TF oraz Cfin
nieskorelowane i skorelowane, złożoność L= 8N.

Testy błędów PSF

•

SPSF – należy wykonać sprawdzenie dla wszystkich 2

k

kombinacji stanów komórek określonych przez
rozpatrywany model sąsiedztwa.

•

APSF – dla stanu 0 i 1 komórki bazowej należy wykonać
sprawdzenie (weryfikację stanu) przy zmianie stanu (↑↓)

sprawdzenie (weryfikację stanu) przy zmianie stanu (↑↓)
komórek sąsiednich, liczba sekwencji testowych (k-1)2

k

.

•

PPSF – dla zmiany stanu komórki bazowej (↑↓) należy
sprawdzić, czy nie zostanie zmieniony stan komórek
sąsiednich, liczba sekwencji testowych 2

k

.

•

Błędy k-sprzężeń, dowolne rozproszenie k komórek

Wydajność testów

Pojemno

ść

pami

ę

ci [Mbit]

Test

Zło

ż

ono

ść

1

4

16

64

256

1024

2048

MSCAN

4N

4,00E+06

1,60E+07

6,40E+07

2,56E+08

1,02E+09

4,10E+09

8,19E+09

Checkerboard

4N

4,00E+06

1,60E+07

6,40E+07

2,56E+08

1,02E+09

4,10E+09

8,19E+09

GALPAT

4N

2

+4N

4,00E+12

6,40E+13

1,02E+15

1,64E+16

2,62E+17

4,19E+18

1,68E+19

Walking 1/0

4N

2

+2N

4,00E+12

6,40E+13

1,02E+15

1,64E+16

2,62E+17

4,19E+18

1,68E+19

Sliding diagonal
1/0

2N

3/2

+6n

2,01E+09

1,60E+10

1,28E+11

1,02E+12

8,19E+12

6,55E+13

1,85E+14

Butterfly

2(3N+5N(log

2

N-

1))

1,95E+08

8,61E+08

3,77E+09

1,63E+10

7,05E+10

3,02E+11

6,25E+11

MATS

4N

4,00E+06

1,60E+07

6,40E+07

2,56E+08

1,02E+09

4,10E+09

8,19E+09

MATS+

5N

5,00E+06

2,00E+07

8,00E+07

3,20E+08

1,28E+09

5,12E+09

1,02E+10

MATS++

6N

6,00E+06

2,40E+07

9,60E+07

3,84E+08

1,54E+09

6,14E+09

1,23E+10

March X

6N

6,00E+06

2,40E+07

9,60E+07

3,84E+08

1,54E+09

6,14E+09

1,23E+10

March Y

8N

8,00E+06

3,20E+07

1,28E+08

5,12E+08

2,05E+09

8,19E+09

1,64E+10

March C

11N

1,10E+07

4,40E+07

1,76E+08

7,04E+08

2,82E+09

1,13E+10

2,25E+10

March A

15N

1,50E+07

6,00E+07

2,40E+08

9,60E+08

3,84E+09

1,54E+10

3,07E+10

March B

17N

1,70E+07

6,80E+07

2,72E+08

1,09E+09

4,35E+09

1,74E+10

3,48E+10

Wydajność testów

Pojemno

ść

pami

ę

ci [Mbit]

Test

Czas

1

4

16

64

256

1024

2048

MSCAN

s

0,02

0,08

0,32

1,28

5,12

20,48

40,96

Checkerboard

s

0,02

0,08

0,32

1,28

5,12

20,48

40,96

GALPAT

dni/lat

0,23

3,70

59,26

2,60

41,56

665,00

2660,01

Walking 1/0

dni/lat

0,23

3,70

59,26

2,60

41,56

665,00

2660,01

Sliding diagonal
1/0

min/h

0,17

1,34

10,67

1,42

11,38

91,03

257,47

Butterfly

min

0,02

0,07

0,31

1,36

5,87

25,20

52,11

MATS

s

0,02

0,08

0,32

1,28

5,12

20,48

40,96

MATS+

s

0,03

0,10

0,40

1,60

6,40

25,60

51,20

MATS++

s

0,03

0,12

0,48

1,92

7,68

30,72

61,44

March X

s

0,03

0,12

0,48

1,92

7,68

30,72

61,44

March Y

s

0,04

0,16

0,64

2,56

10,24

40,96

81,92

March C

s

0,06

0,22

0,88

3,52

14,08

56,32

112,64

March A

s

0,08

0,30

1,20

4,80

19,20

76,80

153,60

March B

s

0,09

0,34

1,36

5,44

21,76

87,04

174,08

Pokrycie klas błędów

klasy bł

ę

d

ó

w

Test

AF

SAF

TF

CFin

CFid

TF-CF

CFin-Cfin

MSCAN

±

+

±

Checkerboard

±

+

±

GALPAT

+

+

+

+

+

±

±

Walking 1/0

+

+

+

+

+

±

±

Butterfly

±

+

+

±

±

MATS

+

MATS+

+

+

MATS++

+

+

+

March X

+

+

+

+

March Y

+

+

+

+

+

March C

+

+

+

+

+

+

March A

+

+

+

+

+

March B

+

+

+

+

+

+

Testy pamięci n

××××

m bitowej

•

Przedstawione testy dotyczyły
pamięci n

×

1 bit;

•

Dla pamięci n

×

m bit wzorce

jednobitowe 0,1 zastępuje się
wzorcami wielobitowymi;

wzorcami wielobitowymi;

•

Podstawowe wzorce są
słowami kodu Reeda Millera.

•

Każdy test należy powtórzyć
log(m) razy.