Μονάδα:
Τμήμα Πληροφορικής & ΤηλεπικοινωνιώνΠληροφορική
Ημερομηνία κατάθεσης:
2024-10-23
Συγγραφέας:
ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ ΧΑΡΙΔΗΜΟΣ ΠΟΡΦΥΡΙΟΣ
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Dimitris Gizopoulos, Professor
Πρωτότυπος Τίτλος:
Evaluating the Impact of Hardware Faults in Modern Microprocessor Arithmetic Units
Γλώσσες εργασίας:
Αγγλικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Αξιολόγηση της Επίπτωσης των Ελαττωμάτων Υλικού σε Αριθμητικές Μονάδες Σύγχρονων Μικροεπεξεργαστών
Περίληψη:
Καθημερινά περικλειόμαστε από έναν τεράστιο αριθμό ηλεκτρονικών συσκευών, οι οποίες μεταφέρουν διαρκώς δεδομένα μεταξύ τους και στο διαδίκτυο. Οι περισσότερες από τις καθημερινές μας δραστηριότητες, όπως η περιήγηση, η επικοινωνία και οι πληρωμές στηρίζονται σε κάποιας μορφής υπολογιστικό σύστημα. Είναι, επομένως, εμφανές ότι ο σύγχρονος κόσμος βασίζεται άρρηκτα σε υπολογισμούς που πραγματοποιούνται σε υπολογιστές και, συνεπώς, στα τσιπ επεξεργαστών.
Λόγω της ευκολίας, της πολύ υψηλής ακρίβειας και της ταχύτητας που τα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα προσφέρουν, πιστεύουμε ακράδαντα ότι το αποτέλεσμα που λαμβάνουμε από τον επεξεργαστή ενός συστήματος είναι πάντοτε σωστό. Πράγματι, η αξιοπιστία ενός ηλεκτρονικού υπολογιστικού συστήματος είναι αισθητά υψηλότερη από τους χειροκίνητους υπολογισμούς, τους οποίους αντικατέστησε ή άλλους μηχανικούς ή μαγνητικούς μηχανισμούς. Ωστόσο, όπως έχει γίνει εμφανές για μερικά χρόνια πλέον, ακόμα και οι επεξεργαστές των υπολογιστών μπορούν να κάνουν σιωπηλά σφάλματα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να πραγματοποιηθούν σφάλματα στην έξοδο του επεξεργαστή τα οποία δεν μπορούν να εντοπιστούν άμεσα από διορθωτικούς μηχανισμούς ή άλλες τεχνολογίες ανίχνευσης σφαλμάτων. Μέσα στα τελευταία χρόνια, μεγάλες εταιρίες παροχής διαδικτυακών υπηρεσιών έχουν επισημάνει την ύπαρξη τέτοιου τύπου σφαλμάτων. Έχει γίνει επίσης ξεκάθαρο από κορυφαίες εταιρίες του χώρου ότι οι αριθμητικές μονάδες των σύγχρονων επεξεργαστών αποτελούν τον κύριο υπαίτιο για αυτά τα σφάλματα.
Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω ευρήματα, σκοπός αυτής της πτυχιακής εργασίας εί-
ναι η μελέτη των μοτίβων, της συχνότητας, και της σφοδρότητας τέτοιου είδους σφαλμάτων στις αριθμητικές μονάδες των επεξεργαστών. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε ήταν η σύνθεση των HDL μοντέλων των αριθμητικών μονάδων και η σκόπιμη εισαγωγή σφαλμάτων σε αυτά, με σκοπό τη παρακολούθηση των αποτελεσμάτων και των μοτίβων που ενδεχομένως εμφανίζονταν σε αυτά. Εισάγονται δύο τύποι σφαλμάτων στα synthesized μοντέλα: σφάλματα γεφύρωσης (bridging faults), δηλαδή σφάλματα που προκύπτουν από την ένωση της εξόδου δύο τυχαίων πυλών, και σφάλματα προσκόλλησης (stuck-at faults), δηλαδή σφάλματα που προκύπτουν από τον εξαναγκασμό της εξόδου μιας πύλης να είναι πάντα υψηλή/high ή πάντα χαμηλή/low).
Υλοποιώντας τέτοιου είδους σφάλματα σε έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών τυχαία επιλεγμένων πυλών στο synthesized μοντέλο της αριθμητικής μονάδας και δοκιμάζοντας το με έναν μεγάλο αριθμών τυχαίων αλλά και με συγκεκριμένο μοτίβο εισόδων, η κατανομή των σφαλμάτων στην έξοδο μπορεί να παρατηρηθεί και, επομένως, να παραχθεί ένα μοντέλο σφαλμάτων για την έξοδο της κάθε μιας αριθμητικής μονάδας που δοκιμάστηκε.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Τεχνολογία – Πληροφορική
Λέξεις-κλειδιά:
εισαγωγή σφαλμάτων σε επεξεργαστές, ανάλυση bridging faults, ανάλυση stuck at faults, ανάλυση αξιοπιστίας επεξεργαστών, μοντέλο σφαλμάτων επεξεργαστή
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
5
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
17
Αρχείο:
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο έως 2025-04-23.
Thesis_Charidimos_Papadakis_Final.pdf
1 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο έως 2025-04-23.
Thesis_Charidimos_Papadakis_Extras.zip
5 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο.
