[发明专利]存储器数据的容错保护方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明适用电子信息技术领域，提供了一种存储器数据的容错保护方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取请求写入的存储数据，计算存储数据的均值矩阵和协方差矩阵，根据协方差矩阵计算存储数据对应的特征向量矩阵，根据存储数据的均值矩阵和该特征向量矩阵，对存储数据进行降维，生成低维映射矩阵，由特征向量矩阵和低维映射矩阵构成存储数据对应的压缩数据，计算压缩数据的均值矩阵并对压缩数据进行校验编码，将存储数据的均值矩阵、压缩数据的均值矩阵和压缩数据写入存储器，从而降低了存储器中数据出错的概率，进而在读取该存储数据时可通过写入存储器的压缩数据对存储数据的多位错误进行容错纠正，降低容错保护的硬件开销。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，尤其涉及一种存储器数据的容错保护方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

摩尔定律推动下的集成电路工艺不仅增加了存储器的集成密度，还使得存储器的工作电压和节点电容降低，大幅度减小了节点翻转所需的临界电荷。地面环境中的α粒子、中子或者辐射环境中的重离子、质子，它们撞击存储器表面后会以直接或间接电离的方式产生大量的电子空穴对，一旦被收集的电子空穴对超过节点的临界电荷，造成节点内容的翻转，容易引起存储器SEU或MBU。针对存储器的SEU问题，除了从物理上防御和基于电路的加固外，三模冗余(TMR)和检错纠错码(ECC)技术是最常用的两种方法。

三模冗余方法可以纠正每位错误，甚至一个数据全错，也能得到正确的结果，而且速度快，只是增加的硬件较多。检错纠错码(ECC)技术包括多种编码技术，不同的编码技术有不同的检错和纠错能力。例如，奇偶校验码只能检测出一个码字中的一位或奇数位错，但是不能定位错误，因而也不能纠正错误；汉明码可以纠正一个码字中任何一位错误，检测出两位错误。还有许多高阶的ECC编码算法，例如BCH码，RS码等，可以检测和纠正一个码字中的多位错误，但是算法复杂，面积和延迟开销也更大，并且当发生类似MBU这种连续多位错误的时候，高阶编码技术也不能保证准确定位错误位置。

此外，在很多应用领域中，并不总是需要将数据中的错误纠正到唯一正确的值，例如，针对图像识别、数据挖掘等数据密集型的一些应用，数据的反复迭代和大样本使得这些应用对数据精度的要求并不会很高，近似容错就能够满足应用需求。在国内外有很多近似计算的新方法，能够减少电路的资源开销，但是还未曾有存储器近似容错的相关研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种存储器数据的容错保护方法、装置、设备及存储介质，旨在解决由于现有技术无法提供一种存储器数据容错保护的有效方法，导致存储器数据容错保护的效果不佳且硬件开销大的问题。

一方面，本发明提供了一种存储器数据的容错保护方法，所述方法包括下述步骤：

当接收到数据写入请求时，获取请求写入存储器中的存储数据；

计算所述存储数据的均值矩阵和协方差矩阵，根据所述协方差矩阵计算所述存储数据对应的特征向量矩阵；

根据所述存储数据的均值矩阵和所述特征向量矩阵，对所述存储数据进行降维，生成对应的低维映射矩阵；

由所述特征向量矩阵和所述低维映射矩阵构成所述存储数据对应的压缩数据，计算所述压缩数据的均值矩阵，并对所述压缩数据进行校验编码；

将所述存储数据的均值矩阵、所述压缩数据的均值矩阵和校验编码的所述压缩数据写入所述存储器。

另一方面，本发明提供了一种存储器数据的容错保护装置，所述装置包括：

存储数据获取单元，用于当接收到数据写入请求时，获取请求写入存储器中的存储数据；

矩阵计算单元，用于计算所述存储数据的均值矩阵和协方差矩阵，根据所述协方差矩阵计算所述存储数据对应的特征向量矩阵；

数据降维单元，用于根据所述存储数据的均值矩阵和所述特征向量矩阵，对所述存储数据进行降维，生成对应的低维映射矩阵；