| Περίληψη: | Η τεχνική της μείωσης της τάσης τροφοδοσίας, που χρησιμοποιείται για τη μείωση της κατανάλωσης ισχύος, αυξάνει την ευαισθησία των κυκλωμάτων στις αποκλίσεις των παραμέτρων τους από τις ονομαστικές τιμές και οδηγεί στην εκθετική αύξηση του πλήθους των δυσλειτουργικών κυψελίδων. Ως αποτέλεσμα, έχουν προταθεί διάφορες τεχνικές ανθεκτικότητας στα σφάλματα.
Σε αυτή την εργασία προτείνουμε νέες τεχνικές που προσεγγίζουν το θέμα με διαφορετικούς τρόπους. Η πρώτη προσέγγιση ασχολείται με συστηματική ανακατανομή των μπλοκ μέσα στη δομή της κρυφής μνήμης λαμβάνοντας ως είσοδο τη θέση των δυσλειτουργικών κυττάρων τη συστοιχία κρυφής μνήμης. Πρόκειται για μια τεχνική που έχει ήδη αναπτυχθεί σε προηγούμενες εργασίες και έχει εφαρμοστεί στατικά και δυναμικά. Ο στόχος της ανακατανομής είναι να κατανέμονται ομοιόμορφα τα ελαττωματικά πλαίσια σε σύνολα και να συλλέγονται τα ελαττωματικά υποπλαίσια σε ένα ελάχιστο αριθμό πλαισίων, έτσι ώστε να μεγιστοποιούνται τα πλαίσια χωρίς βλάβη. Στην παρούσα εργασία εξετάζουμε τη δυναμική εφαρμογή της τεχνικής αυτής μειώνοντας ταυτόχρονα τις πιθανές καταστάσεις που μπορεί να βρεθεί η μνήμη μέσω της ανακατανομής των πλαισίων.
Η δεύτερη προσέγγιση ασχολείται με τα ανθεκτικά σε λάθη τμήματα της μνήμης τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη αύξηση της απόδοσης της μνήμης και τη διατήρηση της χωρικής τοπικότητας της μνήμης. Πρόκειται για μια τεχνική που έχει αναπτυχθεί και χρησιμοποιεί ένα μικρό διαμοιράσιμο μπλοκ, ίδιου μεγέθους με τα πλαίσια της κρυφής μνήμης, που είναι ανθεκτικό σε σφάλματα και χρησιμοποιείται από τον μηχανισμό αναζήτησης της κρυφής μνήμης μόνο σε περίπτωση που όλα τα πλαίσια στο συγκεκριμένο σύνολο είναι ελλαττωματικά. Στην εργασία αυτή εξερευνούμε την βελτίωση της τεχνικής αυτής αυξάνοντας τον αριθμό των διαμοιράσιμων πλαισίων που θα είναι διαθέσιμα στην κρυφή μνήμη.
Η ανάπτυξη της παρούσας εργασίας βασίστηκε στην χρήση του εξομοιωτή αρχιτεκτονικής υπολογιστών gem5. Ο εξομοιωτής αυτός αποτελεί ένα πολύ ισχυρό εργαλείο ανοικτού κώδικα, το οποίο προσφέρει ποικίλες δυνατότητες με μεγάλη ευελιξία στην τροποποίησή του. Για τον υπολογισμό της απόδοσης χρησιμοποιήθηκαν τα μετροπρογράμματα Mälardalen WCET καθώς εξετάζουμε την απόδοση των τεχνικών και για τη χειρότερη περίπτωση χρόνου εκτέλεσης. Παράλληλα, ήταν απαραίτητη η χρήση ενός πλήθους χαρτών σφαλμάτων που κατασκευάστηκαν μέσω του MATLAB και οι οποίοι αναπαριστούν τα μη λειτουργικά μπλοκ μνήμης για δύο πιθανότητες σφάλματος.
|
|---|
