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特表2024-500785リモート実行デバイスにおけるホストベースのエラー検出能力の提供

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-10

(54)【発明の名称】リモート実行デバイスにおけるホストベースのエラー検出能力の提供

(51)【国際特許分類】

G06F 11/00 20060101AFI20231227BHJP

【ＦＩ】

G06F11/00 604C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023537111

(86)(22)【出願日】2021-12-21

(85)【翻訳文提出日】2023-07-31

(86)【国際出願番号】 US2021064632

(87)【国際公開番号】W WO2022146790

(87)【国際公開日】2022-07-07

(31)【優先権主張番号】17/136,549

(32)【優先日】2020-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＳＭＡＬＬＴＡＬＫ

(71)【出願人】

【識別番号】591016172

【氏名又は名称】アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＤＶＡＮＣＥＤＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100108833

【弁理士】

【氏名又は名称】早川裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100111615

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野良太

(74)【代理人】

【識別番号】100162156

【弁理士】

【氏名又は名称】村雨圭介

(72)【発明者】

【氏名】シュリカンスガナパシー

(72)【発明者】

【氏名】ロスヴィー．ラフェトラ

(72)【発明者】

【氏名】ジョンカラマティアノス

(72)【発明者】

【氏名】サダンヴァグルムルティ

(72)【発明者】

【氏名】シャイジーンアガ

(72)【発明者】

【氏名】ビラススリダラン

(72)【発明者】

【氏名】マイケルイグナトウスキー

(72)【発明者】

【氏名】ヌワンジャヤセーナ

(57)【要約】

リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供することが開示される。リモート実行デバイスは、メモリに記憶されたデータブロックを修正するホストオフロード動作を実施する。メタデータは、ローカルメタデータ生成がホストベースのメタデータ生成をエミュレートするように、修正されたデータブロックに対してローカルに生成される。データブロックに関する記憶されたメタデータは、データブロックの修正された部分に関するローカルに生成されたメタデータで更新される。ホストが、更新されたメタデータを使用して修正されたデータブロックに対して完全性チェックを実施する場合、ホストは、ホストによって生成されたメタデータとリモート実行デバイス内で生成されたメタデータとを区別しない。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供する方法であって、
データブロックを修正することと、
修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成することと、
前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、前記修正されたデータブロックに関する、ローカルに生成されたメタデータで更新することと、を含む、
方法。

【請求項2】

前記修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを記憶することと、
前記修正されたデータブロックを読み取る要求をホストから受信したことに応じて、前記修正されたデータブロック及び前記更新されたメタデータを送信することと、を含む、
請求項１の方法。

【請求項3】

前記データブロック及び前記データブロックに関するホスト生成メタデータを記憶することと、
ホストから受信したメタデータ生成ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶することと、を含み、
前記修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成することは、前記ＬＵＴを利用して前記データブロックに関するメタデータを生成することを含む、
請求項１の方法。

【請求項4】

ホストから要求を受信したことに応じて、前記データブロック及び前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを読み取ることと、
前記データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することと、を含む、
請求項１の方法。

【請求項5】

前記データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用して、前記データブロックに関するメタデータをローカルに生成することを含む、
請求項４の方法。

【請求項6】

前記データブロックは、前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータの検証が完了するのを待つことなく修正される、
請求項５の方法。

【請求項7】

前記データブロック及び前記メタデータについてローカルに生成されたエラー訂正コード（ＥＣＣ）情報をＥＣＣストレージから読み取ることと、
前記データブロックを修正する前に、前記ローカルに生成されたＥＣＣ情報を検証することと、を含む、
請求項４の方法。

【請求項8】

前記修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてのＥＣＣ情報を生成することと、
前記ＥＣＣ情報を前記ＥＣＣストレージに記憶することと、を含む、
請求項７の方法。

【請求項9】

前記データブロックを修正することは、プロセッシングインメモリ（ＰＩＭ）デバイスによって前記データブロックを修正することを含む、
請求項１の方法。

【請求項10】

装置であって、
メモリデバイスと、
前記メモリデバイスに結合されたプロセッシングインメモリ（ＰＩＭ）デバイスと、を備え、
前記ＰＩＭデバイスは、
データブロックを修正することと、
前記修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成することと、
前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、前記修正されたデータブロックに関する、ローカルに生成されたメタデータで更新することと、
を行うように構成されている、
装置。

【請求項11】

前記ＰＩＭデバイスは、
前記データブロック及び前記データブロックに関するホスト生成メタデータを記憶することと、
ホストから受信したメタデータ生成ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶することと、
を行うように構成されており、
前記修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成することは、前記ＬＵＴを利用してメタデータを生成することを含む、
請求項１０の装置。

【請求項12】

前記ＰＩＭデバイスは、
ホストからＰＩＭ要求を受信したことに応じて、前記データブロック及び前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを読み取ることと、
前記データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することと、
を行うように構成されている、
請求項１０の装置。

【請求項13】

前記データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用して、前記データブロックに関するメタデータをローカルに生成することを含む、
請求項１２の装置。

【請求項14】

前記ＰＩＭデバイスは、
前記データブロック及び前記メタデータについてローカルに生成されたエラー訂正コード（ＥＣＣ）情報をＥＣＣストレージから読み取ることと、
前記データブロックを修正する前に、前記ローカルに生成されたＥＣＣ情報を検証することと、
を行うように構成されている、
請求項１２の装置。

【請求項15】

前記ＰＩＭデバイスは、
前記修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてのＥＣＣ情報を生成することと、
前記ＥＣＣ情報を前記ＥＣＣストレージに記憶することと、
を行うように構成されている、
請求項１４の装置。

【請求項16】

システムであって、
ホストプロセッサデバイスと、
前記ホストプロセッサデバイスに結合されたメモリデバイスと、を備え、
前記メモリデバイスは、
データブロックを修正することと、
前記修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成することと、
前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、前記修正されたデータブロックに関する、ローカルに生成されたメタデータで更新することと、
を行うように構成されている、
システム。

【請求項17】

前記メモリデバイスは、
前記データブロック及び前記データブロックに関するホスト生成メタデータを記憶することと、
前記ホストプロセッサデバイスから受信したメタデータ生成ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶することと、
を行うように構成されており、
前記修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成することは、前記ＬＵＴを利用して前記メタデータを生成することを含む、
請求項１６のシステム。

【請求項18】

前記メモリデバイスは、
前記ホストプロセッサデバイスからＰＩＭ要求を受信したことに応じて、前記データブロック及び前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを読み取ることと、
前記データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することと、
を行うように構成されている、
請求項１６のシステム。

【請求項19】

前記データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、前記データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用して、前記データブロックに関するメタデータをローカルに生成することを含む、
請求項１８のシステム。

【請求項20】

前記メモリデバイスは、
前記データブロック及び前記メタデータについてローカルに生成されたエラー訂正コード（ＥＣＣ）情報をＥＣＣストレージから読み取ることと、
前記データブロックを修正する前に、前記ローカルに生成されたＥＣＣ情報を検証することと、
を行うように構成されている、
請求項１８のシステム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

コンピューティングシステムは、多くの場合、命令を取り出して実行し、実行された命令の結果を適切な場所に記憶することができるいくつかの処理リソース（例えば、１つ以上のプロセッサ）を含む。処理リソース（例えば、中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ））は、データ（例えば、１つ以上のオペランド）に対して論理演算を実施することによって命令を実行するために使用することができる、例えば、算術論理ユニット（arithmetic logic unit、ＡＬＵ）回路、浮動小数点ユニット（floating point unit、ＦＰＵ）回路、及び／又は、組み合わせ論理ブロック等のいくつかの機能ユニットを備えることができる。例えば、機能ユニット回路は、オペランドに対する加算、減算、乗算及び／又は除算等の算術演算を実施するために使用されてもよい。典型的には、処理リソース（例えば、プロセッサ及び／又は関連付けられた機能ユニット回路）は、メモリアレイの外部にあってもよく、データは、命令のセットを実行するために、処理リソースとメモリアレイとの間のバスを介してアクセスされる。メモリアレイにおいてデータをフェッチ又は記憶するためのアクセスの量を低減するために、コンピューティングシステムは、処理リソース又は処理リソースのグループによる使用のために最近アクセス又は修正されたデータを一時的に記憶するキャッシュ階層を採用し得る。しかしながら、処理性能は、ある種の動作をプロセッサインメモリ（processor-in-memory、ＰＩＭ）デバイスにオフロードすることによって更に改善され、ＰＩＭデバイスでは、処理リソースは、メモリの内部及び／又は近くに実装され、それにより、計算のためにデータを処理リソースの近くに持ってくるのではなく、データを記憶するメモリ位置の近くでデータ処理が実施される。ＰＩＭデバイスは、外部通信を低減及び／又は排除することによって時間を節約することができ、電力を節約することもできる。

【0002】

あるアプリケーションは、キャッシュ階層で頻繁にミスしてメモリからデータをフェッチする、一時的なデータ再利用が少ないか又はないフェーズを有する。加えて、これらのフェーズは、低い計算強度（フロップ／バイトの比）を示し得る。これらのフェーズの間、データ移動が激しく、フェーズがメモリ限界であるため、エネルギー効率及び性能が低下する。したがって、これらのフェーズは、ＰＩＭデバイス又はアクセラレータにオフロードするのに特に適している。例えば、プログラマは、特定のコードシーケンスがオフロードされるべきであるという指標をアプリケーションソースコード内に提供することができ、又は、コンパイラが、そのような決定を行ってもよい。オフロードされた命令の解釈及びオーケストレーションは、依然として、アプリケーションをホストする処理リソースによって実施されなければならない。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】本開示の実施形態によるリモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するための例示的なシステムのブロック図である。

【図2】本開示の実施形態による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供する例示的な方法を示すフロー図である。

【図3】本開示の実施形態による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供する別の例示的な方法を示すフロー図である。

【図4】本開示の実施形態による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供する別の例示的な方法を示すフロー図である。

【図5】本開示の実施形態による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供する別の例示的な方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0004】

プロセッシングインメモリ（Processing-in-Memory、ＰＩＭ）アーキテクチャは、プロセッサとメモリとの間のデータリンク上の帯域幅が節約され、プロセッサの電力消費が低減され得るように、メモリ内又はメモリの近くで実行するための命令をオフロードすることをサポートする。例えば、ＰＩＭデバイスによるオフロードされた命令の実行は、データをローカル中央処理装置（ＣＰＵ）レジスタにロードすること、及び、データをローカルＣＰＵストレージからメモリに書き戻すことを必要としない。ＰＩＭアーキテクチャは、通常、ＰＩＭデバイスに動作をオフロードするためのＰＩＭ命令を実行するように構成されたＰＩＭ対応ホスト（例えば、ＣＰＵ又はグラフィック処理ユニットＧＰＵ）を含む。典型的には、ＰＩＭデバイスは、メモリデバイス内に計算能力（例えば、ＰＩＭ論理）を実装するメモリデバイスであるが、ＰＩＭデバイスは、メモリデバイスに密結合されてもよい。説明を容易にするために、本開示では、ＰＩＭデバイスは、計算能力を実装するメモリデバイス内に埋め込まれたＰＩＭ論理を有するＰＩＭ対応メモリデバイスであると仮定する。

【0005】

メモリに書き込まれたデータのエラー検出をサポートするために、ホストは、メモリに書き込まれたデータの信頼性、可用性及び保守性（reliability, availability and serviceability、ＲＡＳ）メタデータを生成することができる。このメタデータは、通常、データと共にメモリデバイスに記憶され、データが後でメモリデバイスから取り出される場合にエラー検出チェックを実施するために使用される。例えば、ホストは、エラー検出機能をメモリから読み取られたデータに適用して、その機能の結果がメタデータと一致するかどうかを判定することができる。このエラー検出チェックを満たさないことは、メモリからデータを正確に取り出すことができないこと、又は、データ自体の破損を示すことがある。データの修正がＲＡＳメタデータを無効にする恐れがあるので、そのデータがＰＩＭ動作によって修正される場合に問題が生じる。すなわち、ＰＩＭ修正データがホストによって取り出される場合、ＰＩＭ修正データに適用されたエラー検出機能の結果は、データと共に記憶されたＲＡＳメタデータと一致しない可能性が高い。

【0006】

この問題に対する１つの解決策は、メモリデバイスにおいてホストベースのエラー保護技術をミラーリングすることである。しかしながら、これは、全てのＰＩＭ対応メモリベンダ及び全てのＰＩＭ対応ホストベンダが同じエラー保護技術を使用することに同意することが必要であり得るか、又は、ホストが、ホストによって使用される独自のエラー検出技術を用いてＰＩＭ対応メモリデバイスを具体的に構成することが必要であり得る。非常に多くの場合、ホストベンダは、これらの独自技術を開示したくない。したがって、ＰＩＭ対応メモリデバイスにおいてホストベースのエラー検出技術をミラーリング又は正確に複製することは、実行可能な解決策ではない場合がある。

【0007】

本開示による実施形態は、ホストベースのエラー検出技術を複製することなく、ＰＩＭデバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供することを対象とする。むしろ、これらの実施形態は、ＰＩＭデバイス自体の中で、ＰＩＭ動作によって後に修正されるデータについて、ホスト生成メタデータを更新する。いくつかの実施形態では、ＰＩＭ生成メタデータは、ホストから受信したヒント、提案又はキューに基づいて、ホストのメタデータ生成技術をエミュレートする。ＰＩＭ生成メタデータで更新されるホスト生成メタデータは、ホストによって生成されたであろうＲＡＳメタデータとビットごとに一致することになる。したがって、これらの実施形態は、あたかもホスト自体がＰＩＭ計算データのためのＲＡＳメタデータを生成したかのように、ＰＩＭ計算データのためのエラー検出能力を提供する。

【0008】

本開示による一実施形態は、メモリデバイスに記憶されたデータブロックを修正することを含む、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供する方法を対象とする。また、方法は、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成することを含む。方法はまた、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、修正されたデータブロックに関するローカルに生成されたメタデータで更新することを含む。

【0009】

いくつかの実施形態では、方法は、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを記憶することを含む。また、これらの実施形態は、ホストから修正されたデータブロックを読み取る要求を受信したことに応じて、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを送信することを含む。

【0010】

いくつかの実施形態では、方法は、データブロック及びデータブロックに関するホスト生成メタデータを記憶することを含む。また、これらの実施形態は、ホストから受信されたメタデータ生成ルックアップテーブル（look-up table、ＬＵＴ）を記憶することを含む。データブロックの修正された部分に関するメタデータをローカルに生成することは、ＬＵＴを利用して、修正されたデータブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることを含み得る。

【0011】

いくつかの実施形態では、方法は、ホストから要求を受信したことに応じて、データブロック及びデータブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを読み取ることを含む。また、これらの実施形態は、データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することを含む。データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用してデータブロックに関するメタデータを生成することを含んでもよい。データブロックの修正は、データブロックに関する記憶されたメタデータの検証が完了するのを待つことなく実施されてもよい。

【0012】

いくつかの実施形態では、方法は、記憶されたデータブロック及びメタデータについてローカルに生成されたエラー訂正コード（error correction code、ＥＣＣ）情報をＥＣＣストレージから読み取ることと、データブロックを修正する前にローカルに生成されたＥＣＣ情報を検証することと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてのＥＣＣ情報を生成することと、ＥＣＣ情報をＥＣＣストレージに記憶することと、を含む。

【0013】

本開示による実施形態は、メモリデバイスと、メモリデバイスに結合されたプロセッシングインメモリ（ＰＩＭ）デバイスと、を含むリモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するための装置を対象とする。ＰＩＭデバイスは、データブロックを修正するように構成されている。また、ＰＩＭデバイスは、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成するように構成されている。ＰＩＭデバイスは、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、修正されたデータブロックに関するローカルに生成されたメタデータで更新するように更に構成されている。

【0014】

いくつかの実施形態では、ＰＩＭデバイスは、データブロック及びデータブロックに関するホスト生成メタデータを記憶し、ホストから受信されたメタデータ生成ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶するように更に構成されている。データブロックの修正された部分に関するメタデータをローカルに生成することは、ＬＵＴを利用して、修正されたデータブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることを含み得る。

【0015】

いくつかの実施形態では、ＰＩＭデバイスは、ホストからＰＩＭ要求を受信したことに応じて、データブロック及びデータブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを読み取るように更に構成されている。これらの実施形態では、ＰＩＭデバイスは、データブロックに対するホストメタデータ生成をシミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証するように構成されている。データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用してデータブロックに関するメタデータを生成することを含んでもよい。

【0016】

いくつかの実施形態では、ＰＩＭデバイスは、記憶されたデータブロック及びメタデータについてローカルに生成されたエラー訂正コード（ＥＣＣ）情報をＥＣＣストレージから読み取り、データブロックを修正する前にローカルに生成されたＥＣＣ情報を検証するように構成されている。いくつかの実施形態では、メモリデバイスは、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてのＥＣＣ情報を生成し、ＥＣＣ情報をＥＣＣストレージに記憶するように更に構成されている。

【0017】

本開示による実施形態は、メモリデバイスとメモリデバイスに結合されたホストプロセッサとを含むリモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するためのシステムを対象とする。メモリデバイスは、記憶されたデータブロックを修正するように構成されている。また、メモリデバイスは、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成するように構成されている。メモリデバイスは、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、修正されたデータブロックに関するローカルに生成されたメタデータで更新するように更に構成されている。

【0018】

いくつかの実施形態では、メモリデバイスは、データブロック及びデータブロックに関するホスト生成メタデータを記憶し、ホストから受信されたメタデータ生成ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶するように更に構成されている。データブロックの修正された部分に関するメタデータをローカルに生成することは、ＬＵＴを利用して、修正されたデータブロックに対するホストメタデータ生成をシミュレートすることを含み得る。

【0019】

いくつかの実施形態では、メモリデバイスは、ホストからＰＩＭ要求を受信したことに応じて、データブロック及びデータブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを読み取るように更に構成されている。これらの実施形態では、メモリデバイスは、データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証するように構成されている。データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証することは、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を利用してデータブロックに関するメタデータを生成することを含んでもよい。

【0020】

いくつかの実施形態では、メモリデバイスは、記憶されたデータブロック及びメタデータについてローカルに生成されたエラー訂正コード（ＥＣＣ）情報をＥＣＣストレージから読み取り、データブロックを修正する前にローカルに生成されたＥＣＣ情報を検証するように更に構成されている。いくつかの実施形態では、メモリデバイスは、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてのＥＣＣ情報を生成し、ＥＣＣ情報をＥＣＣストレージに記憶するように更に構成されている。

【0021】

本開示による実施形態は、図１から始めて更に詳細に説明される。図１は、本開示による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するための例示的なシステム１００のブロック図を示す。図１の例示的なシステム１００は、ＰＩＭ対応メモリデバイス１０４等のリモート実行デバイスに結合されたホストプロセッサ１０２を含むが、読者は、いくつかの実施形態が、ホストプロセッサ１０２に代わって動作する他のタイプのリモート実行デバイスを使用してもよいことを理解するであろう。ホストプロセッサ１０２は、メモリデバイス１０４に対してデータを読み書きする命令を含む命令を実行する少なくとも１つのＣＰＵ１１６を含む。ホストプロセッサ１０２のメモリコントローラ１１２は、実行された命令から生成されたメモリ要求を受信し、その要求を、メモリチャネルを介してメモリデバイス１０４に送信されるメモリコマンドに解釈する。メモリデバイス１０４内のメモリインターフェース論理１１８は、コマンド（及び関連付けられたデータ）を受信し、メモリバンク１０６に対しデータを読み取るか又は書き込むことによって要求を満たす。いくつかの例では、メモリデバイスは、メモリインターフェースダイの上に積層され、いくつかのシリコン貫通ビア（through-silicon vias、ＴＳＶ）を介してメモリインターフェースダイに電気的且つ通信可能に結合された１つ以上のダイナミックランダムアクセス（dynamic random access、ＤＲＡＭ）ダイを含む積層メモリデバイスであってもよい。例えば、メモリデバイス１０４は、高帯域幅メモリ（high bandwidth memory、ＨＢＭ）デバイスであり得る。様々な例において、メモリデバイス１０４は、オフロード命令（例えば、ＰＩＭ命令）を実行するための実行論理がＣＰＵ１１６の一部ではないという点で、リモート実行デバイスである。例えば、メモリデバイス１０４は、実行の局所性に関してホストプロセッサ１０２から「リモート」のままでありながら、ホストプロセッサ１０２と同じチップ上又は同じパッケージ内に実装され得る。いくつかの例では、システム１００のホストプロセッサ１０２及びメモリデバイス１０４は、同じチップ（例えば、システムオンチップ（system-on-chip、ＳｏＣ））上に統合されている。他の例では、システム１００は、プロセッサ１０２及びそのコンポーネント（例えば、ＳｏＣとして）が、同じ半導体パッケージ内のメモリデバイス１０４と共にインターポーザウェハ上に配置されるシステムインパッケージ（ＳｉＰ）アーキテクチャを実装する。

【0022】

ＲＡＳの目的を満たすために、ホストプロセッサ１０２は、メモリデバイス１０４に対してデータを読み書きする場合にエラー検出技術を使用することができる。そのような技術の１つは、メモリに書き込まれるデータに関する線形エラー訂正／検出コードを生成することである。このコードは、メモリデバイス１０４に書き込まれるデータと共にメタデータとして記憶され得る。その後、データがメモリデバイス１０４から読み取られる場合、同じコードが、取り出されたデータに対して生成されて、そのコードが、データと共にメタデータ内に記憶されたコードと一致するかどうかを判定することができる。不一致がある場合、メモリデバイスからデータを読み取る際にエラーが発生している恐れがある。図１の例では、線形エラー訂正／検出コードは巡回冗長検査（cyclic redundancy check、ＣＲＣ）コードであると仮定する。

【0023】

ホストプロセッサ１０２が、（メモリコントローラ１１２及びメモリインターフェース論理１１８を介して）メモリバンク１０６にデータ１０８を書き込む動作を実行する、図１に示された例を考える。データ１０８に対する書込み要求を発行する前に、ホストエラー訂正モジュール１１４は、メタデータ１１０に含まれるデータ１０８のためにＣＲＣを生成する関数を適用する。データ１０８及びメタデータ１１０は、書き込み動作の一部としてメモリバンク１０６に記憶される。例えば、ホストは、データのＭバイトごとにＣＲＣ１６を生成してもよい。ＣＲＣは、入力データを多項式個（生成多項式とも呼ばれる）で除算することによって生成される。一例では、生成多項式は、ＣＲＣコードによって命令されるＮバイト幅であり、除算の剰余は、生成されたＣＲＣである。ＣＲＣ及びＭバイトのデータを含むメタデータは、メモリデバイスに転送され、記憶される。

【0024】

上記の例を続けると、ホストプロセッサ１０２からの読み取り要求に応じて、データ１０８及びメタデータ１１０がメモリバンク１０６から読み取られ、（メモリコントローラ１１２及びメモリインターフェース論理１１８を介して）ホストプロセッサ１０２に送信される。エラー訂正モジュール１１４は、同じ関数を適用してデータ１０８のＣＲＣを生成し、このＣＲＣをメタデータ１１０内のＣＲＣと比較することによって、受信データ１０８の完全性を検証する。不一致がある場合、データ１０８の読み取りエラー又は破損が発生した可能性が高い。ＣＲＣコードに限定されない他の適切なエラー検出技術がエラー訂正モジュール１１４によって使用されてもよいことを読者は理解するであろう。むしろ、任意の適切な線形エラー訂正／検出コードを使用することができる。

【0025】

また、メモリデバイス１０４は、データがメモリバンク１０６に正しく読み取られたか又は書き込まれたかを決定するためのローカルエラー検出及び訂正能力を含み得る。いくつかの例では、メモリデバイス１０４は、エラー訂正コード（ＥＣＣ）モジュール１２８を含む。例えば、ＥＣＣモジュール１２８は、ＥＣＣモジュール１２８がスタックダイメモリデバイス（例えば、ＨＢＭ）の各ダイ上に実装されるという点で、オンダイＥＣＣであり得る。ＥＣＣは、ホストとの間で送信される全てのデータ（メタデータを含む）にエラー検出／訂正能力を提供するように、メモリベンダ（独自仕様又は標準仕様の何れか）によって設計され得る。ＥＣＣコード化は、新しいデータがメモリに書き込まれる前に実施される。チェックビットはコード化され、ＥＣＣストレージ１３０等のＥＣＣ指定ストレージ領域に記憶される。同様に、ＥＣＣデコードは、メモリバンク１０６からデータ及びメタデータの両方を読み取り、チェックビットストレージから（例えば、ＥＣＣストレージ１３０から）チェックビットを読み取ることによって、データがメモリから読み取られた後に実施される。読み取られたデータ及びメタデータに対して計算されたチェックビットは、チェックビットストレージからの記憶されたチェックビットと比較される。ＥＣＣデコードはメモリデバイス１０４内で実施されるので、メモリデバイスは、チェックビットのデコード中にエラーが検出された場合に、ホストプロセッサ１０２に透過性情報を提供することができる。

【0026】

いくつかの例において、メモリデバイス１０４は、メモリバンク１０６内のデータストアに対してＰＩＭ動作（例えば、算術演算）を実行するためのＰＩＭ論理１２０及びＰＩＭレジスタ１２２を含むＰＩＭデバイス１５０を含む。いくつかの実施形態では、ＰＩＭデバイス１５０は各メモリバンクに対して実装されてもよく、他の実施形態では、ＰＩＭデバイス１５０は各メモリチャネルに対して実装されてもよい。限定ではなく例として、メモリデバイス１０４は、メモリバンク内のある位置からレジスタファイル（すなわち、ＰＩＭレジスタ１２２）のレジスタｒ０にデータをロードし、ホストのＣＰＵ１１６によって計算されたホストプロセッサ１０２から受信したデータをレジスタファイルのレジスタｒ１にロードするためのコマンドのセットを受信することができる。この例では、ＰＩＭ論理１２０は、レジスタｒ１の値をレジスタｒ０の値に加算し、その結果をレジスタｒ０に記憶する動作（例えば、メモリデバイスのコマンドバッファ（図示せず）に記憶された固定機能又は静的演算）を実施する。次に、ＰＩＭデータと呼ばれるレジスタｒ０からの結果が、メモリバンク１０６内の位置に書き戻される。この例では、メモリバンク１０６内のメモリ位置が、データ１０８を含むＭバイトのデータブロックのアドレスであると考える。データ１０８の一部１３２が修正されているので、メタデータ１１０内のＣＲＣ又は他の線形コードは、ホストプロセッサ１０２に読み戻された場合に完全性チェックに失敗する可能性が高い。本開示の残りの部分では、ＰＩＭ修正されたデータの部分１３２は、「ＰＩＭデータ」と呼ばれることがあり、一方データ１０８の未修正部分は、「非ＰＩＭデータ」と呼ばれることがある。

【0027】

上記から分かるように、ホスト生成ＣＲＣ（又は他の線形エラー検出コード）は、ＰＩＭ動作が、ＣＲＣが計算された元のデータを修正した後に無効になる場合がある。メモリデバイスにおいてホストエラー検出技術を完全に複製すること（これは、全てのＰＩＭ対応メモリベンダがエラー検出技術を全てのＰＩＭ対応ホストベンダと調整することを必要とし得る）を回避するために、本開示による実施形態は、より小さいデータブロックのＣＲＣのキャッシュを使用して、大きいデータブロックのＣＲＣを繰り返し構築する。

【0028】

いくつかの実施形態において、ＰＩＭデバイス１５０は、データブロック１０８のメタデータ１１０を更新するためのメタデータ生成部ユニット１２４を含む。データの一部のみが修正されるいくつかの例では、ＣＲＣは、データ１０８の修正された部分１３２に対してのみ計算される必要がある。例えば、データ１０８の修正された部分１３２のみについてＣＲＣを生成することは、データ１０８のＭバイト全体についてＣＲＣを生成することと比較して高速である。修正された部分のみについてＣＲＣを生成するために、いくつかの実施形態は、ホストプロセッサ１０２から受信されるホストのエラー検出技術についてのヒントを利用する。いくつかの例では、最も一般的に使用される１６ビット剰余のＣＲＣ値のホストポピュレートされた（host-populated）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が、メタデータ１１０を更新及び再構築するために利用される。これらの例では、ＬＵＴは、キーを表すビット位置と、値を表すそれらのＣＲＣ剰余とのディクショナリを記憶するＬＵＴストレージ１２６で実装され得る。次いで、ＬＵＴは、ホストプロセッサ１０２のＣＲＣ計算論理全体を複製することなく、ＣＲＣを計算するために使用される。いくつかの例では、ＬＵＴストレージ１２６のコンテンツは、パリティ又はＥＣＣで保護され得る。いくつかの実施形態では、ホストプロセッサ１０２は、メモリマッピングされた命令を通じて、又は、パワーオンセルフテスト（power-on self-test、ＰＯＳＴ）シーケンスの一部としてブート時に、ＬＵＴストレージ１２６をポピュレートする。ＰＩＭ動作の一部として修正されたデータに関してメモリデバイス１０４内でローカルにメタデータを生成することについて、以下で更に詳細に説明する。

【0029】

更なる説明のために、図２は、本開示による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するための例示的な方法を示すフロー図を示す。図２に示す例は、図１に示すＰＩＭ対応メモリデバイス１０４等のリモート実行デバイス２１４、アクセラレータ、又は、ホストシステムの代わりに動作を実行する他のデバイスを含む。また、図２に示す例は、図１に示したホストプロセッサ１０２と同様の構成のホストプロセッサ２１２を含む。図２の例示的な方法は、メモリデバイスに記憶されたデータブロックに向けられたホスト要求に応じて、記憶されたデータブロックの完全性を検証する（２００）ことを含む。いくつかの例では、記憶されたデータブロックの完全性を検証すること（２００）は、リモート実行デバイス２１４が、メモリデバイスに記憶されたデータを修正するコマンドを受信し、データに関連付けられた記憶されたエラー検出メタデータを、要求に応じてデータに対して生成されたエラー検出メタデータと比較し、記憶されたメタデータが生成されたメタデータと一致することを検証することによって実行される。

【0030】

また、図２の方法は、データブロックを修正する（２０２）ことを含む。いくつかの例では、データブロックを修正する（２０２）ことは、リモート実行デバイス２１４がメモリバンク（例えば、図１のメモリバンク１０６）からリモート実行デバイス２１４のレジスタ（例えば、図１のレジスタ１２２）にデータをロードすることによって実行される。これらの例では、データブロックを修正する（２０２）ことは、計算論理（例えば、図１のＰＩＭ論理１２０）において、レジスタ内のデータの少なくとも一部を修正する１つ以上の動作を実行することによって更に実行される。例えば、動作は、ＰＩＭ論理における算術論理ユニット（ＡＬＵ）において実行される算術演算又は論理演算であってもよい。

【0031】

また、図２の方法は、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成する（２０４）ことを含む。いくつかの例では、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成する（２０４）ことは、リモート実行デバイス２１４内で生成されたデータの修正された部分のメタデータが、ホストプロセッサ２１２によって生成されたメタデータであるかのように認識可能であるように、動作（複数可）によって修正されたデータブロックの部分に関するメタデータを生成するメタデータ生成ユニット（例えば、図１のメタデータ生成ユニット１２４）によって実行される。これらの例では、データブロックに関するメタデータは、線形エラー検出コード値（例えば、ＣＲＣ値）を含む。チェック値を生成するためにホストプロセッサ２１２によって使用される線形エラー検出コードの特定の機能は、上述したように、メモリデバイス２１４にとって未知であり、したがって、メモリデバイス２１４は、ホストプロセッサ２１２によって使用されるメタデータ生成プロセスを正確に複製することができない。代わりに、メモリデバイス２１４内のメタデータ生成ユニットは、修正されたデータブロックに対して（又は動作（複数可）によって修正されたデータの部分のみに対して）ホストのメタデータ生成をエミュレートする。いくつかの例では、メタデータ生成ユニットは、ホストプロセッサ２１２によって使用される線形エラー検出関数についての部分情報を使用して、修正されたデータのチェック値を再構成することによって、ホストプロセッサのメタデータ生成技術をエミュレートする。この部分的な情報は、例えば、関数のタイプ（例えば、ＣＲＣ）、ワードコード化幅、及び、チェック値へのビット列のマッピングを含み得る。メタデータ生成ユニットによるホストメタデータ生成エミュレーションは、以下で更に詳細に説明される。

【0032】

また、図２の方法は、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、修正されたデータブロックに関するローカルに生成されたメタデータで更新する（２０６）ことを含む。いくつかの例では、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを修正部分のローカルに生成されたメタデータで更新する（２０６）ことは、リモート実行デバイス２１４がホスト生成メタデータ内のチェック値をデータワードのローカルに生成されたチェック値で置換することによって実行される。例えば、リモート実行デバイスは、データブロックに対してＰＩＭ動作を実行するＰＩＭ対応メモリデバイスであってもよい。この例では、データワードは、ＰＩＭ動作（複数可）によって修正されたデータ（すなわち、ＰＩＭデータ）を含む。線形コードの固有の特性により、結果として得られる更新されたメタデータは、ＰＩＭデータに対する更新されたチェック値と、修正されたデータブロックに対するメタデータをプロセッサが生成した場合にホストプロセッサ自体によって生成されたであろうチェック値とビット単位で一致する非ＰＩＭデータに対する元のチェック値との組み合わせを含む。

【0033】

また、図２の方法は、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを記憶する（２０８）ことを含む。いくつかの例では、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを記憶する（２０８）ことは、ＰＩＭデータ及び非ＰＩＭデータを含むデータブロックを記憶し、ホスト生成メタデータ及びローカルに生成されたメタデータを含む更新されたメタデータを、データブロック及びメタデータがロードされた特定の位置のメモリバンクに記憶することによって実行される。

【0034】

また、図２の方法は、修正されたデータブロックを読み取る要求をホストから受信したことに応じて、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを送信する（２１０）ことを含む。いくつかの例では、修正されたデータブロックを読み取る要求をホストから受信したことに応じて、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを送信する（２１０）ことは、メモリデバイスによって、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータが記憶されている特定のメモリ位置内のデータを読み取る読み取り要求をホストプロセッサ２１２から受信し、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータをホストプロセッサ２１２に送信することによって実行される。ホストプロセッサ２１２によって実施されるデータ完全性検証は、メタデータを再生成することと、再生成されたメタデータをメモリデバイスから受信されたメタデータ（すなわち、更新されたメタデータ）と比較することと、を含み得る。データの修正された部分に関するメタデータは、ホストベースのメタデータ生成をシミュレートすることによって生成されたので、ホストプロセッサ２１２は、更新されたメタデータの完全性を有効であると認識する。

【0035】

更なる説明のために、図３は、本開示による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するための例示的な方法を示すフロー図を示す。図２に示される例示的な方法と同様に、図３の例示的な方法は、メモリデバイスに記憶されたデータブロックに向けられたホスト要求に応じて、記憶されたデータブロックの完全性を検証する（２００）ことと、データブロックを修正する（２０２）ことと、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成する（２０４）ことと、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、修正されたデータブロックに関するローカルに生成されたメタデータで更新する（２０６）ことと、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを記憶する（２０８）ことと、ホストから修正されたデータブロックを読み取る要求を受信したことに応じて、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを送信する（２１０）ことと、を含む。

【0036】

図３の方法は、データブロック及びデータブロックのホスト生成メタデータを記憶する（３０２）ことを更に含む。動作（例えば、ＰＩＭ動作）によるデータブロックの任意の修正の前に、データブロックは、最初に、メモリデバイスに記憶される。いくつかの例では、データブロック及びデータブロックに関するホスト生成メタデータを記憶する（３０２）ことは、データブロックを特定のメモリ位置に記憶する要求を受信し、データブロックをメモリバンク内の特定のメモリ位置に記憶することによって実行される。これらの例では、データのブロック及び対応するメタデータが一緒に記憶される。一例では、メタデータはデータブロック内でインターリーブされる。別の例では、データブロックに関するメタデータは、データブロックに付加される。

【0037】

また、図３の方法は、ホストから受信したメタデータ生成ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶する（３０４）ことを含む。いくつかの例では、ホストから受信されたメタデータ生成ＬＵＴを記憶する（３０４）ことは、リモート実行デバイス２１４によって、ホストベースのメタデータ生成計算に関する限定された情報を記述するＬＵＴを受信することによって実行される。例えば、ＬＵＴは、ＣＲＣ計算の最も一般的に使用されるビット剰余を含むことができる。ＬＵＴは、キーを表すビット位置及び値を表すそれらのＣＲＣ剰余のディクショナリを記憶する予約された記憶場所（例えば、図１のＬＵＴストレージ１２６）に実装され得る。これらの例では、ＣＲＣは、ＬＵＴを使用して、リモート実行デバイス２１４内のＣＲＣ計算論理全体を複製することなく計算され得る。

【0038】

ホストプロセッサ２１２は、ＣＲＣ等の線形コードを利用するので、ＰＩＭデータのためのメタデータ生成は、以下の性質を利用することができる。

【0039】

【数1】

加算は、等価なＸＯＲ演算を示す２要素のガロア体上で行われる。いくつかの実施形態では、ＬＵＴストレージは、ＸＯＲ演算がＳＲＡＭバンク内で実施され得るスタティックＲＡＭ（static RAM、ＳＲＡＭ）バンクを用いて実装される。他の実施形態では、ＬＵＴストレージは、個別の論理で実装されるＸＯＲ演算を有するフロップ又はラッチバンクとして実装される。いくつかの例では、ホストプロセッサ２１２は、メモリマッピングされた命令を通して、又は、ＰＯＳＴシーケンスの一部としてブート時に、ＬＵＴストレージ内にＬＵＴをポピュレートする。

【0040】

図３の方法では、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成する（２０４）ことは、ＬＵＴを利用してメタデータを生成する（３０６）ことを含む。いくつかの例では、リモート実行デバイス２１４にローカルなメタデータ生成ユニットは、入力データワードを詳しく検討し、ＬＵＴを使用してエラー検出メタデータを計算することによって、エラー検出メタデータ（例えば、ＣＲＣ値）を反復的に生成する。ＭバイトのデータブロックがＣＲＣエラー検出メタデータと共に記憶される例を考える。データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートするために、最上位バイトから始めてＮバイトのデータワードごとに、（ａ）ＣＲＣレジスタを「０」に設定し、（ｂ）ＣＲＣレジスタを用いてＮバイトのデータのＸＯＲを取り、（ｃ）Ｎバイトのデータ内に設定された各ビットに対し、ＬＵＴを読み取ってビット単位の剰余キーを見出し、ＣＲＣレジスタを用いてキーのＸＯＲを取り、（ｄ）ＣＲＣレジスタを（ｃ）から得た値に設定する。完了すると、ＣＲＣレジスタの内容は、データブロック全体についてローカルに生成されたメタデータを表す。読者は、この計算が、（例えば、ＰＩＭ動作の結果として）データブロックの修正された部分に対してのみ、記憶されたメタデータを更新するために使用され得ることを理解するであろう。例えば、データブロックの２つの最上位バイトのみが修正される場合、それらのＮバイトのデータに関するメタデータのみが、記憶されたメタデータにおいて更新される必要がある。上記の例ではＣＲＣコードが使用されているが、同じ原理が任意の線形エラー検出コードに適用され得ることを読者は更に理解するであろう。

【0041】

上記の例では、ＬＵＴは、ＣＲＣルックアップのための全ての可能なチェックサムを記憶するために最大Ｍ^＊Ｎ個のエントリを有する。ＣＲＣ１６を使用する３２バイトデータワードの場合、そのような手法のオーバーヘッドは、ＰＩＭデバイスごとに０．５ＫＢのストレージである（ＰＩＭデバイスは、メモリチャネルごと又はメモリバンクごとに実装され得る）。一実施形態では、ＬＵＴは、ＰＩＭ計算のピーク実行帯域幅を維持するために、複数のバンク又は読取りポートの何れかを介してサイクルごとに複数のＣＲＣルックアップをサポートすることができる。別の実施形態では、各メモリデバイスチャネルが特定の数のエントリのグローバルＬＵＴストレージを有し、（ＰＩＭを使用する）各メモリバンクがより少数のエントリを有するローカルＬＵＴストレージを有する、ＬＵＴストレージの階層が利用され得る。例えば、ローカルＬＵＴストレージは、ＰＩＭデータに関してそのバンク内で遭遇するデータの頻度によって管理される置換ポリシーで動作すると仮定することができる。

【0042】

更なる説明のために、図４は、本開示による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するための例示的な方法を示すフロー図を示す。図２に示される例示的な方法と同様に、図４の例示的な方法は、メモリデバイスに記憶されたデータブロックに向けられたホスト要求に応じて、記憶されたデータブロックの完全性を検証する（２００）ことと、データブロックを修正する（２０２）ことと、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成する（２０４）ことと、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、修正されたデータブロックに関するローカルに生成されたメタデータで更新する（２０６）ことと、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを記憶する（２０８）ことと、ホストから修正されたデータブロックを読み取る要求を受信したことに応じて、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを送信する（２１０）ことと、を含む。

【0043】

図４の方法では、記憶されたデータブロックの完全性を検証する（２００）ことは、ホストから要求を受信したことに応じて、データブロック及びデータブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを読み取る（４０２）ことを含む。いくつかの例では、要求４１０は、ＰＩＭ要求である。これらの例では、要求４１０は、データに対してＰＩＭ動作を実施する前に、データがメモリバンクから読み取られることを要求する。これらの例では、記憶されたデータブロック及びメタデータは、ＰＩＭ動作を実施する前にメモリバンクから読み取られ、バッファ又はレジスタにロードされる。記憶されたメタデータは、データブロックに関するホスト生成メタデータを含む。場合によっては、以前のＰＩＭ動作がデータブロックを修正した場合、記憶されたメタデータは、ローカルに（すなわち、リモート実行デバイス２１４において）生成された更新されたメタデータを含み得る。

【0044】

図４の方法では、記憶されたデータブロックの完全性を検証する（２００）ことは、データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証する（４０４）ことも含む。いくつかの例では、データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートすることによってデータブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証する（４０４）ことは、リモート実行デバイスにおいて、データブロックに関するメタデータを再生成し、再生成されたメタデータを記憶されたメタデータと比較することによって行われる。これにより、動作を実施する前にデータが破損していないことが保証される。いくつかの実施形態では、データブロックに関する記憶されたメタデータを検証する（４０４）ことは、メタデータ生成ユニットによって実行されるが、他の実施形態では、動作を実施する前の「フロントエンド」メタデータ再生成及び検証は、動作が完了した後に「バックエンド」で実施されるメタデータ生成とは別の構成要素において実装され得る。データブロックに対するホストメタデータ生成をシミュレートすることは、ＬＵＴに関して上述したように実行されてもよい。例えば、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを検証する（４０４）ことは、データブロックに関するメタデータをローカルに生成するためにＬＵＴを利用する（４０６）ことによって、メタデータ生成ユニットによって実行される。いくつかの実施形態では、ＬＵＴを利用してデータのメタデータのブロック（metadata the block of data）を生成する（４０６）ことは、ＬＵＴストレージを使用して上述したように搬送される。

【0045】

記憶されたメタデータがＭバイトのデータブロックに対するＣＲＣコードを含む例を考える。データブロックに対するホストメタデータ生成をエミュレートするために、最上位バイトから始めてＮバイトのデータワードごとに、（ａ）ＣＲＣレジスタを「０」に設定し、（ｂ）ＣＲＣレジスタを用いてＮバイトのデータのＸＯＲを取り、（ｃ）Ｎバイトのデータ内に設定された各ビットに対し、ＬＵＴストレージ内のＬＵＴを読み取ってビット単位の剰余キーを見出し、ＣＲＣレジスタを用いてキーのＸＯＲを取り、（ｄ）ＣＲＣレジスタを（ｃ）から得た値に設定する。完了すると、ＣＲＣレジスタの内容は、データブロック全体についてローカルに生成されたメタデータを表す。次に、データブロックに対してローカルに生成されたメタデータを、データブロックに関する記憶されたメタデータと比較して、動作を実施する前にデータが破損しているか否かを判定する。

【0046】

リモート実行デバイス、例えば、ＰＩＭ対応メモリデバイス内でメタデータ生成及び検証を実施することの１つの主要な問題は、メタデータ生成及び検証を実施するために追加のメモリアクセスサイクルを必要とすることによるメモリ帯域幅の潜在的な低減である。ＣＲＣは、ＰＩＭ計算の前（すなわち、フロントエンド）に一度生成及び検証される必要があり、ＰＩＭ計算の後（すなわち、バックエンド）にまた再生成される必要がある。このことは、いくつかの追加のサイクルをＰＩＭ計算に追加し、メタデータ生成及び検証によってボトルネックになるので、ＰＩＭ計算の全体的なスループットを低減する。更に、ホストが、ＰＩＭが動作するデータにアクセスするのを待っている場合、メモリアクセス待ち時間はより長くなる。このことに対処するために、いくつかの実施形態は、フロントエンド上で２段階のメタデータ検証を利用することができる。例えば、高速であるが低カバレッジのエラー検出コードが、全体的なフロントエンド検証を高速化するために採用され得る。メタデータ検証（例えば、ＣＲＣ検証）のためのより遅いが高カバレッジコードは、より強固なメタデータ検証を提供する。高速コードを使用する初期検証は、低速コードがデータを検証するためにアクティブに動作している間に、ＰＩＭ動作が進行することを可能にする。例えば、高速コードは、入力データに対して最小限のチェックを実施することができる単純なインターリーブされたパリティコードとすることができる。そのような例では、メモリデバイスは、ＰＩＭ動作を実行する前にメタデータ生成及び検証が完了するのを待つ必要がない。

【0047】

いくつかの例では、メタデータ生成及び検証の結果が、より高速なコードエラー検出コードの結果と一致しない場合、現在のＰＩＭ動作はスカッシュされ（squashed）、データは破損しているものとしてマークされる。ホストシステムは、反応的処置を実施することができる。これらの例では、ロールバック及び回復をサポートするために、ＰＩＭ計算の結果は、メタデータ生成及び検証がデータの完全性を検証するまで、メモリバンク又はローカルレジスタに戻されて記憶されない。これらの例では、ＰＩＭ計算の結果は、フロントエンド検証が完了するまで一時バッファ内に保持される。一時バッファは、これらのインフライト命令に依存する後続の命令が、このバッファから直接供給されるオペランドを取得する転送層としても機能し得る。

【0048】

メタデータを再生成することができないいくつかの実施形態では、データがクリーンであっても、メタデータをそのデータと共に破損しているものとして明示的にマークすることができる。例えば、ホストプロセッサが、真のエラーと、メタデータを生成できないことに起因する（cause by）擬似エラーとを区別することができるように、このデータを破損しているものとしてマークする場合に、異なるシグネチャを使用することができる。メタデータを生成できず、破損しているものとしてマークすることができない場合、データは依然として有効であり得る。ホストプロセッサは、メタデータがＰＩＭデバイス内で正常に生成又は再生成されなかったデータに対して反応的処置を取ることができる。一例では、破損したメタデータがＰＩＭデータとしてマークされているとホストプロセッサが判定した場合、ホストプロセッサは、そのキャッシュライン内の一意のＮバイトデータの各々のチェックサムをＬＵＴに反応的にポピュレートすることができる。次に、ホストプロセッサは、メモリデバイスが最近更新されたＬＵＴを用いて正しいメタデータを計算することができるかどうかを試行し確認するために、読み取り要求を再現しようと試みることができる。別の例では、ホストプロセッサが、メモリデバイスが更なるアクションを実施することを可能にする信号を送る前に、再試行の回数についての閾値が許可され得る。ＬＵＴストレージ内の利用可能なエントリを用いてメタデータを生成することができないメモリデバイス内のデータは、メモリデバイスがメタデータを計算しようと試みることができるように、ホストプロセッサがＬＵＴストレージをポピュレートすることを可能にするために、有限の時間量の間、（スワップされることなく）メモリデバイス内に存在し続けるべきである。

【0049】

更なる説明のために、図５は、本開示による、リモート実行デバイスにおいてホストベースのエラー検出能力を提供するための例示的な方法を示すフロー図を示す。図４に示された例示的な方法と同様に、図５の例示的な方法は、データブロック及びデータブロックに関する記憶されたメタデータを読み取る（４０２）ことと、データブロックに対するホストメタデータ生成をシミュレートすることによって、データブロックに関する記憶されたメタデータを検証する（４０４）こととを含む、記憶されたデータブロックの完全性を検証する（２００）ことと、データブロックを修正する（２０２）ことと、修正されたデータブロックに関するメタデータをローカルに生成する（２０４）ことと、データブロックに関する記憶されたホスト生成メタデータを、修正されたデータブロックに関するローカルに生成されたメタデータで更新する（２０６）ことと、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを記憶する（２０８）ことと、ホストから修正されたデータブロックを読み取る要求を受信したことに応じて、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータを送信する（２１０）ことと、を含む。

【0050】

図５の方法は、記憶されたデータブロック及びメタデータについてローカルに生成されたエラー訂正コード（ＥＣＣ）情報をＥＣＣストレージから読み取る（５０２）ことを更に含む。いくつかの実施形態では、メモリデバイス２１４は、メモリデバイス自体のメモリバンクとの間で読み書きされるデータを検証するためにメモリデバイスによって使用されるＥＣＣを実装し得る。ＥＣＣは、ＥＣＣ生成部／検証部（例えば、図１のＥＣＣモジュール１２８）によって生成され得る。例えば、チェックビット等のＥＣＣ情報は、ＥＣＣストレージ（例えば、１３０）に記憶され得る。いくつかの例では、記憶されたデータブロック及びメタデータについてローカルに生成されたＥＣＣ情報をＥＣＣストレージから読み取る（５０２）ことは、記憶されたデータブロック及びメタデータについてＥＣＣ情報をチェックビットストレージから読み取ることによって実行される。

【0051】

また、図５の方法は、データブロックを修正する前に、ローカルに生成されたＥＣＣを検証する（５０４）ことを含む。いくつかの例では、データブロックを修正する前にローカルに生成されたＥＣＣを検証する（５０４）ことは、組み合わされたデータブロック及びメタデータについてＥＣＣを計算し、計算されたＥＣＣをチェックビットストレージから読み取られたＥＣＣ情報と比較することによって実行される。計算されたＥＣＣと記憶されたＥＣＣとが一致する場合、記憶されたデータブロック及び記憶されたメタデータのローカル完全性は損なわれていない。

【0052】

一実施形態では、ＥＣＣは、メタデータ検証が完了するのを待つことなく動作が実施されることを可能にするために、ＥＣＣによって提供されるカバレッジに依存することによって、高速コードとして採用され得る。データがクリーンであることをＥＣＣ検証が信号で知らせるとすぐに、動作が進行し得る。別の実施形態では、ＥＣＣ検証及びメタデータ検証は並行して実施される。アクセス待ち時間はＥＣＣエンコード／デコードを含むので、ＥＣＣ検証及びメタデータ検証の両方を並行して実施することができる。

【0053】

また、図５の方法は、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてのＥＣＣ情報を生成する（５０６）ことを含む。いくつかの例では、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてのＥＣＣ情報を生成する（５０６）ことは、ＥＣＣ生成部／検証部が修正されたデータブロック及び更新されたメタデータについてＥＣＣを計算することによって実行される。

【0054】

また、図５の方法は、ＥＣＣ情報をＥＣＣストレージに記憶する（５０８）ことを含む。いくつかの例では、ＥＣＣ情報をＥＣＣストレージに記憶する（５０８）ことは、修正されたデータブロック及び更新されたメタデータのＥＣＣチェックビットをＥＣＣストレージに記憶することによって実行される。

【0055】

場合によっては、修正されたデータブロックに対する更新されたメタデータの生成が完了するまで、ＥＣＣ生成部／検証部は続行することができず、その対応するアドレス内のデータに対する後続の要求にサービスを提供することができない。いくつかの実施形態では、修正されたデータブロックに対するバックエンドメタデータ生成は、データをメモリに書き込まないが、中間結果をローカルレジスタ（例えば、図１のレジスタ１２２）に記憶する動作シーケンスに対して省略されてもよい。後続の命令が現在の命令と同じアドレスへの読取りアクセスを必要とする場合、転送ネットワーク一時バッファはデータを提供することができる。この場合、フロントエンドにおけるＥＣＣ検証及びメタデータ検証は、このデータ転送が行われる場合にバイパスされてもよい。後続の命令が同じアドレスへの書込みアクセス又は任意の他のアドレスへの任意のアクセスを必要とする場合、メモリデバイスは、計算及びバックエンドメタデータ生成プロセスが完了するのを待つ。後続の命令がローカルレジスタからのデータのみを供給する場合、これらの命令を進めることができる。バックエンドにおけるメタデータ生成が完了すると、データは、新しいデータ用の空間を作るために一時バッファから除去される。

【0056】

いくつかの実施形態では、バックエンドメタデータ生成は、完全にパイプライン化され、修正されたデータをその部分的に生成されたメタデータと共に保持するのに十分なバッファリングがある場合、ピーク動作実行を持続することができる。メタデータが計算されている間に従属的動作がデバイス上でスケジューリングされている場合、スループットは低下するであろう。

【0057】

いくつかの実施形態では、メタデータ生成は、動作のために変更されたバイトのマスクを生成し、そのデータのためのメタデータのみを生成することによって、バックエンド上で促進される。データの一部のみが修正される場合、修正されたデータのその部分に関するメタデータは、提案されたＬＵＴアルゴリズムによって生成される。この出力について元のデータとのＸＯＲを取ることによって、ＰＩＭ計算データのメタデータを生成することができる。そのような手法のオーバーヘッドは、Ｏ１～Ｏ（ｎ）であり、ここで、「ｎ」は修正されたバイト数である。

【0058】

上記の開示を考慮して、ホストによって提供されるエラー検出メタデータ生成のためのヒントを使用することによって、ＰＩＭデバイス等のリモート実行デバイスは、１）リモート実行動作を実行する前にホストによって生成されたメタデータを検証し、２）ホストベースのメタデータ生成論理をリモート実行デバイスにコピーすることなく、ホストベースのメタデータ生成機能をエミュレートする方法で、リモート実行動作によって修正されたデータに対するエラー検出メタデータを生成することができることを、読者は理解するであろう。メモリ内ＥＣＣ計算等の高速コードを利用して、記憶されたデータの完全性を最初に検証して、リモート実行動作を実行できるようにしつつ、一方で記憶されたデータのメタデータを再生成し、記憶されたメタデータに対して検証することができることも、読者には理解されよう。ＥＣＣ検証及びメタデータ再生成／検証は、性能を改善するために並行して実行されてもよい。記憶されたメタデータの検証時に、リモート実行動作の結果は、一時バッファに記憶され、修正されたデータに対してメタデータが生成される間にその結果を使用する他のリモート実行動作に対して利用可能にされてもよいことも読者には理解されよう。修正されたデータに関するエラー検出メタデータは、データの未修正部分についてのメタデータを生成することなく、データの修正された部分についてのみ更新されたメタデータが作成されるという点で、断片的に生成されてもよい。したがって、ホストが、リモート実行動作によって更新されたデータと、メタデータ生成ヒントを使用してメモリデバイス内で更新されたメタデータとを読み取る場合、ホストは、ホストによって生成されたメタデータとメモリ内で生成されたメタデータとを区別しない。

【0059】

実施形態は、システム、装置、方法及び／又は論理回路であり得る。本開示のコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（instruction-set-architecture、ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又は、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋等のオブジェクト配向プログラミング言語、及び、「Ｃ」プログラミング言語若しくは同様のプログラミング言語等の従来の手続きプログラミング言語を含む１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれたソースコード若しくはオブジェクトコードの何れかであり得る。いくつかの実施形態では、例えば、プログラマブル論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field-programmable gate array、ＦＰＧＡ）又はプログラマブル論理アレイ（programmable logic array、ＰＬＡ）を含む電子回路は、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行し得る。

【0060】

本開示の態様は、本開示のいくつかの実施形態による方法、装置（システム）及び論理回路のフロー図及び／又はブロック図を参照して本明細書に記載されている。フロー図及び／又はブロック図の各ブロック、並びに、フロー図及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせは、論理回路によって実装することができることが理解されよう。

【0061】

論理回路は、プロセッサ、他のプログラマブルデータ処理装置又は他のデバイスに実装されて、コンピュータ実装プロセスを生成するために、プロセッサ、他のプログラマブル装置又は他のデバイス上で実施される一連の動作ステップを行わせることができ、そのため、コンピュータ、他のプログラマブル装置又は他のデバイス上で実行される命令は、フロー図及び／又はブロック図のブロックに指定される機能／行為を実装する。

【0062】

図中のフロー図及びブロック図は、本開示の様々な実施形態によるシステム、方法及び論理回路の可能な実施形態のアーキテクチャ、機能及び動作を示す。これに関して、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つ以上の実行可能命令を含む、命令のモジュール、セグメント又は部分を表すことができる。いくつかの代替的な実施形態では、ブロックに記載されている機能は、図に記載された順序から外れて発生する場合がある。例えば、連続して示される２つのブロックは、実際には実質的に同時に実行されてもよいし、ブロックは、関与する機能に応じて、逆の順序で実行されてもよい。ブロック図及び／又はフローチャートの各ブロック、並びに、ブロック図及び／又はフローチャートにおけるブロックの組み合わせは、指定された機能若しくは行為を実行するか、又は、専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせを行う、専用ハードウェアベースのシステムによって実装することができることにも留意されたい。

【0063】

本開示は、その実施形態を参照して具体的に示され、説明されてきたが、以下の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細における様々な変更が行われ得ることが理解されるであろう。したがって、本明細書に記載された実施形態は、説明のためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本開示は、詳細な説明ではなく添付の特許請求の範囲によって定義され、その範囲内の全ての差異は、本開示に含まれると解釈されるであろう。

【図1】