Μονάδα:
Τμήμα Πληροφορικής & ΤηλεπικοινωνιώνΠληροφορική
Ημερομηνία κατάθεσης:
2024-06-04
Συγγραφέας:
ΣΓΟΥΡΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ-ΜΑΡΙΟΣ
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Δημητρής Γκιζόπουλος, Τριτοβάθμια Βαθμίδα Εκπαίδευσης, Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο
Πρωτότυπος Τίτλος:
Soft Error Rate Measurements through ACE Analysis in TLB Structures of CPUs
Γλώσσες εργασίας:
Αγγλικά
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Μετρήσεις του ρυθμού των παροδικών σφαλμάτων, μέσω της ACE ανάλυσης των TLB δομών της CPU
Περίληψη:
Τα τελευταία χρόνια, το ελάχιστο μέγεθος των χαρακτηριστικών στα ολοκληρωμένα κυκλώματα έχει μειωθεί. Ως αποτέλεσμα, η ευπάθεια των εξαρτημάτων της κεντρικής μονάδας
επεξεργασίας έχει αυξηθεί. Παρατηρούμε οτι ο ρυθμός των ατελειών αυξάνεται, δημιουργώντας προσωρινά και μόνιμα ελαττώματα. Αυτά τα ελαττώματα, σε κάποιο σημείο της
εκτέλεσης φανερώνονται με τη μορφή σφαλμάτων τα οποία επηρεάζουν την εκτέλεση. Για
αυτό το λόγο, πρέπει να ερευνήσουμε τρόπους για να (1) ανιχνεύσουμε αυτές τις ατέλειες,
(2) λύσουμε τα σφάλματα που προκύπτουν ή να αποτρέψουμε την εκτέλεση από το να
επηρεαστεί από αυτά (π.χ να σταματήσουμε την εκτέλεση).
Αφορμώμενοι από αυτό, μελετήσαμε την ευπάθεια της ιεραρχίας TLB στα σύνολα εντολών
ARM και x86 χρησιμοποιώντας την ACE μεθοδολογία. Διαλέξαμε τα συγκεκριμένα εξαρτήματα λόγο της κρισιμότητα τους στην ορθότητα της εκτέλεσης (είναι σημαντικά εξαρτήματα
για την ασφάλεια και τις προσβάσεις στη μνήμη) και τη συχνή του χρήση. Η ACE μεθοδολογία, χρησιμοποιείται για να υπολογίσουμε το AVF κάθε εξαρτήματος βασιζόμενο σε λίστα,
η οποία επικεντρώνεται σε όλα τα bit του και είναι πεσιμιστική σε σύγκριση με την ένεση
λαθών (η εναλλακτική και πρότυπη μεθοδολογία). Για αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήσαμε
τον μικροαρχιτεκτονικό προσομοιωτή gem5 [7]. Υπολογίσαμε τα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας προγράμματα από την σουίτα MiBench καθώς και δικά μας προγράμματα για
έλεγχο αντοχής. Παρατηρήσαμε ότι για το σύνολο εντολών x86 το μέσο AVF της ιεραρχίας
των TLB είναι 30.49% και ο μέσος ρυθμός FIT είναι 0.0226. Οι διαφορές ανάμεσα στα
δύο σύνολα εντολών οφείλονται στην ύπαρξη του L2 TLB, στην περίπτωση του συνόλου
εντολών ARM, το οποίο μειώνει το AVF αλλά αυξάνει δραστικά το FIT λόγο του μεγέθους
του. Για το σύνολο εντολών ARM το μέσο AVF της ιεραρχίας των TLB είναι 5.07% και ο
μέσος ρυθμός FIT είναι 0.0414. Τέλος, τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την πεσιμιστική
φύση της ACE μεθοδολογίας
Κύρια θεματική κατηγορία:
Τεχνολογία – Πληροφορική
Λέξεις-κλειδιά:
παροδικά σφάλματα, ευπάθεια, ACE, gem5, προσομοίωση, TLB
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
49
