Tesis doctoral de Gulay Yalcin
En las últimas décadas, la tecnología de la computación ha experimentado gandes avances. Por ejemplo, el tamaño de la tecnología de los transistores se reduce a la mitad cada dos años consistentemente desde que moore manifestó su ley. En consecuencia, el número de transistores y número de núcleos por chip se duplica cada generación. Del mismo modo, se han desarrollado sistemas petaescala que tienen la capacidad de procesar más de mil millones de cálculos. De hecho, se prevé que los sistemas de exaescala estarán disponibles en el año 2020. sin embargo, estos avances en los sistemas informáticos se enfrentan a un muro de fiabilidad. Por ejemplo, el tamaño de la tecnología de los transistores se están volviendo tan pequeño que para las partículas de alta energía es más fácil cambiar temporalmente el estado de una célula de memoria de 1 a 0 ó de 0 a 1. Además, incluso si se supone que la tasa de fallos por transistor se mantiene constante mientras se escala, el aumento del total de transistores y núcleos por chip aumentará significativamente el número de fallos de los futuro sistemas de sobremesa y exaescala. Por otra parte, el envejecimiento de circuito se agrava debido al aumento de la variabilidad de fabricación y las tensiones térmicas, por lo tanto, la vida útil de las estructuras del procesador se está acortando. por otro lado, debido al limitado presupuesto energético de los sistemas informáticos tales como los dispositivos móviles, reducir el voltaje es una idea atractiva. Sin embargo, cuando el nivel de tensión se escala más allá de del margen seguro, especialmente al nivel ultra bajo, la tasa de error aumenta drásticamente. sin embargo, las nuevas tecnologías de memoria, como las flashes nand muestran sólo una cantidad limitada de vida útil nominal, y cuando superan este tiempo de vida, no pueden garantizar el almacenamiento de los datos correctamente, generando problemas de retención de datos. debido a estos problemas, la fiabilidad se convirtió en una limitación de diseño de primera clase para la computación moderna, sumada a la potencia y el rendimiento. Por otra parte, la fiabilidad incluso juega un papel cada vez más importante papel cuando los sistemas informáticos procesan información sensible y crítica, como los registros de salud, información financiera, regulación de potencia, transporte, etc. en esta tesis, se presentan varios diseños diferentes de fiabilidad para la detección y corrección de errores que ocurren en las pipelines de procesador, caches l1 y memorias flash nand no volátil debido a diversas razones. Diseñamos soluciones de fiabilidad con el fin de servir tres propósitos principales. Nuestro primer objetivo es mejorar la fiabilidad de los sistemas informáticos mediante la detección y la corrección de los errores aleatorios y no predecibles tales como cambio de un bit o los errores por envejecimiento. En segundo lugar, nuestro objetivo es reducir el consumo de energía de los sistemas informáticos por lo que se les permite operar de manera confiable en un nivel ultra bajo de tensión. En tercer lugar, aspiramos a aumentar la vida útil de las nuevas tecnologías de memoria mediante la implementación de esquemas eficientes y fiables a bajo costo.
Datos académicos de la tesis doctoral «Designs for increasing reliability while reducing energy and increasing lifetime«
- Título de la tesis: Designs for increasing reliability while reducing energy and increasing lifetime
- Autor: Gulay Yalcin
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 12/12/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Osman Unsal García
- Tribunal
- Presidente del tribunal: vilas Sridharan
- israel Koren (vocal)
- (vocal)
- (vocal)