ECC (Error correcting code, код исправление ошибок)

Краткое описание:
Более совершенный алгоритм, чем по контролю четности, поиска ошибок при передаче данных. Каждый бит входит более чем в одну контрольную сумму (checksum), что позволяет в случае возникновения ошибки в одном бите восстановить адрес ошибки и исправить ее. Как правило, ошибки в двух битах также детектируются, хотя и не исправляются. Метод ECC применяется при возникновении случайных ошибок, но не помогает при дефектах памяти.

Система памяти, в которой на каждое слово выделяются дополнительные разряды, обычно называемые "избыточными" или "контрольными", предназначенные для обнаружения и исправления большинства ошибок. Это имеет особое значение для компьютеров с объемом ОЗУ сотни мегабайт, что обычно присуще современным серверам. Например, процессор Pentium Pro обладает встроенной поддержкой памяти ЕСС, а фактическая разрядность его шины данных составляет 72 разряда, из которых 64 разряда предназначены для данных, а 8 разрядов - для кода ЕСС.

Для расчета наименьшего числа избыточных разрядов (r), которое требуется для обнаружения и исправления одноразрядных ошибок в сообщении длиной r, необходимо воспользоваться следующим уравнением:

(m + r + 1) ≤ 2’

Следовательно, к 32-разрядному слову следует добавить 6 разрядов кода ЕСС, поскольку (32 + 6 + 1) < 26. Таким образом, в каждой ячейке памяти потребуется хранить 38 разрядов. Ошибки в контрольных разрядах обрабатываются так же, как и в информационных разрядах.

Для конкретной реализации, как правило, требуется семь контрольных разрядов на каждые 32 сохраняемых разряда. Этим гарантируется обнаружение и исправление всех одноразрядных ошибок, обнаружение наличия всех двухразрядных ошибок в каждом 32-разрядном слове и наличия некоторых трехразрядных и более ошибок.

В 1950 году умный малый по имени Ричард У. Хэмминг (Richard W. Hamming) придумал способ реализации памяти ЕСС с помощью теоретически минимального числа избыточных разрядов. Теперь этот алгоритм называется кодом Хэмминга (Hamming Code).

Иногда этот метод называется обнаружением и исправлением ошибок (Error Detection and Correction — ED AC).

Схема контроля четности (parity) памяти, применяемая во многих ПК, позволяет вводить лишь один разряд памяти на каждый байт и поэтому способна надежно обнаруживать лишь одноразрядные ошибки, приходящиеся на каждый байт памяти.