star-laboratory/prismPrISM: スケーラブルな確率的RowHammer緩和手法 (ISCA 2026). Ramulator2のソースコードと評価スクリプト.
第53回国際コンピュータアーキテクチャシンポジウム（ISCA 2026）に掲載予定。
Jeonghyun Woo1*, Junsu Kim1*, Aamer Jaleel2, Prashant J. Nair1
1 ブリティッシュコロンビア大学 2 NVIDIA * 同等の貢献
DRAMの微細化により、RowHammerの脆弱性が悪化している。これに対抗するため、JEDECは最近、オプションのDDR5機能としてPRAC（Per Row Activation Counting）とAlert Back-Offプロトコルを導入した。有望ではあるが、PRACは行ごとのカウンタセルを必要とし、面積オーバーヘッドが発生し、すべてのアクティベーションでそれを更新するとDRAMタイミングパラメータが長くなり、性能が低下する。MINTのような確率的緩和策は、定期的な緩和ウィンドウ内で行をランダムに選択して緩和することで、より低コストの代替手段を提供する。MINTは高い閾値（≥1000）では効果的だが、低い閾値では、非選択問題を克服するために緩和率を上げなければならない。非選択問題とは、激しくハンマリングされる行が繰り返しサンプリングを逃れる可能性がある問題である。この固定率のスケーリングは、攻撃がない場合でも実効メモリ帯域幅を減少させる。
この制限を克服するために、我々はPrISMを提案する。これはSampled History Queue (SHQ)を使用してウィンドウ間でサンプリングされた行を相関させる、交差ベースの確率的緩和策である。PrISMはウィンドウごとに少数のアクティベーションスロットをサンプリングし、サンプリングされたが緩和されていない行をSHQに格納し、サンプリングされた行がこの履歴に再出現した場合に、既存のAlert Back-Offプロトコルを通じて追加の緩和を要求する。これにより、PrISMは固定緩和率を全体的に上げることなく、持続的な行アクティビティが観測された場合にのみ緩和を増加させることができる。閾値500において、PrISMは平均でわずか0.2%のスローダウン（PRACは14%）であり、DRAMアレイの変更や行ごとのカウンタは不要で、バンクあたりわずか625BのSRAM（従来のセキュアなカウンタベースのDRAM内防御と比較して1～2桁小さい）を必要とする。MINTと比較して、PrISMは低閾値でのスケーラビリティに優れ、閾値250において平均スローダウンを10.7%から1.5%に削減し、7.1倍の改善となる。
prism/
├── perf_analysis/ # Ramulator2シミュレーション（図7, 8, 9; 表VI）
├── security_analysis/ # 解析モデル+モンテカルロ検証（図5, 6）
├── LICENSE
└── README.md # 本ファイル
各サブディレクトリには、詳細な再現手順を記載した独自のREADMEがあります。
perf_analysis/ — 性能結果のためのRamulator2インフラストラクチャ。SLURMとシングルマシン実行の両方をサポート。security_analysis/ — セキュリティ主張のためのPure-Python解析モデルとモンテカルロ検証。リポジトリをクローンし、サブディレクトリを選択してください。
git clone https://github.com/STAR-Laboratory/prism.git
cd prism
性能結果（図7, 8, 9; 表VI）を再現するには：
cd perf_analysis
./run_artifact.sh --method slurm --artifact all # または --method personal
セキュリティ分析（図5, 6）を再現するには：
cd security_analysis
python3 prism_circular_security_analysis.py figure8 --w 72 \
--output-dir ./results --mc-windows 1000000 --mc-seeds 5
python3 plot_scripts/plot_figure5.py
詳細はサブディレクトリのREADMEを参照してください。
@inproceedings{prism_isca2026,
title = {Loaded Dice: Solving the Non-Selection Problem for Scalable Probabilistic RowHammer Defense},
author = {Jeonghyun Woo and Junsu Kim and Aamer Jaleel and Prashant J. Nair},
booktitle = {53rd Annual International Symposium on Computer Architecture (ISCA)},
year = {2026},
series = {ISCA'26},
}
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