ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ ΤΜΗΜΑΤΟΣ & CEID SOCIAL HOUR
Ημερομηνία-χώρος: Παρασκευή 18 Μαΐου, 3μμ, Κτίριο Β (Αίθουσα Συνεδριάσεων - ισόγειο)
Ομιλητής: Νικολός Δημήτριος, Καθηγητής ΤΜΗΥΠ
Τίτλος: Σχεδίαση κρυφών μνημών ανοχής ελαττωμάτων
Περίληψη: Καθώς συνεχώς μετακινούμαστε σε τεχνολογίες μικρότερων διαστάσεων για την υλοποίηση VLSI κυκλωμάτων και συστημάτων, οι μικρές διαφοροποιήσεις των τιμών των παραμέτρων του κυκλώματος που οφείλονται στην κατασκευαστική διαδικασία επηρεάζουν περισσότερο την ορθή λειτουργία του κυκλώματος. Η επίδραση αυτών των διαφοροποιήσεων στην ορθή λειτουργία του κυκλώματος γίνεται ακόμη μεγαλύτερη όταν μειώνουμε την τάση τροφοδοσίας.
Η μείωση της τάσης τροφοδοσίας έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως ως μια τεχνική για την ελάττωση της κατανάλωσης ισχύος των μικροεπεξεργαστών και πολλοί μικροεπεξεργαστές προσφέρουν τη δυνατότητα λειτουργίας σε περισσότερες από μία τάσεις τροφοδοσίας ανάλογα με το επιθυμητό επίπεδο απόδοσης.
Η ελάχιστη τάση τροφοδοσίας, Vmin, καθορίζεται έτσι ώστε το κύκλωμα/σύστημα να λειτουργεί σωστά, ωστόσο η επιλογή της επηρεάζει την απόδοση της γραμμής παραγωγής των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων/συστημάτων. Για να είναι δυνατόν να μειώσουμε σημαντικά την τάση τροφοδοσίας χωρίς μείωση της απόδοσης της γραμμής παραγωγής σε μη αποδεκτά επίπεδα (μερικές φορές μηδενικά), θα πρέπει να αναπτυχθούν και χρησιμοποιηθούν τεχνικές ανοχής ελαττωμάτων.
Στους μικροεπεξεργαστές η τιμή του Vmin, καθορίζεται από την κρυφή μνήμη, διότι λόγω της κανονικότητάς της έχει την πιο πυκνή δομή. Για το λόγο αυτό έχουν προταθεί διάφορες κρυφές μνήμες ανοχής ελαττωμάτων. Στην ομιλία αυτή θα παρουσιάσουμε μια νέα τεχνική σχεδίασης κρυφών μνημών ανοχής ελαττωμάτων η οποία βασίζεται στην συστηματική αντιμετάθεση των πλαισίων (ή υποπλαισίων διαφόρων μεγεθών) της κρυφής μνήμης. Η αντιμετάθεση λαμβάνει υπόψη της τις θέσεις των δυσλειτουργούντων κυψελίδων της κρυφής μνήμης. Ο σκοπός της αντιμετάθεσης των πλαισίων ή υποπλαισίων είναι διπλός. Πρώτον να μαζέψουμε τα υποπλαίσια που περιέχουν δυσλειτουργούσες κυψελίδες στον ελάχιστο δυνατό αριθμό από πλαίσια, ώστε να μεγιστοποιήσουμε το πλήθος των πλαισίων που λειτουργούν σωστά. Δεύτερον να κατανείμουμε τα πλαίσια που περιέχουν δυσλειτουργούσες κυψελίδες ομοιόμορφα μεταξύ των συνόλων της κρυφής μνήμης.
Η αξιολόγηση της μεθόδου μας χρησιμοποιώντας τα μετροπρογράμματα SPEC2006, 100 τυχαίους χάρτες σφαλμάτων μνήμης και τέσσερα διαφορετικά ποσοστά από δυσλειτουργούσες κυψελίδες αποκαλύπτει την ικανότητα της μεθόδου μας να ελαττώνει σημαντικά την υποβάθμιση της απόδοσης της κρυφής μνήμης ακόμη και σε περιπτώσεις με υψηλά ποσοστά δυσλειτουργούντων κυψελίδων. Επίσης η μέθοδός μας επιτυγχάνει καλύτερα αποτελέσματα συγκρινόμενη με άλλες μεθόδους.