Tübitak Proje Çıktıları

Permanent URI for this collection

https://hdl.handle.net/11424/280662

Browse

Browsing Tübitak Proje Çıktıları by Subject "Bilgisayar Bilimleri, Sibernitik"

Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    PublicationOpen Access
    Elastik: Çok-Çekirdekli Mimarilere Yönelik Katmanlar arası Güvenilirlik Optimizasyon Sistemi
    (2016-01-10) Haluk Rahmi TOPCUOĞLU;Mahmut KANDEMİR;Oğuz TOSUN; Marmara Üniversitesi;Marmara Üniversitesi;Marmara Üniveristesi
    Modern mimariler küçülen transistör boyutları ve yüksek frekanslara bağlı olarak geçici hatalara karşı savunmasızdır. Özellikle önbellek yapıları yüksek transistör yoğunluğundan dolayı geçici hatalara karşı daha savunmasızdır. Tüm önbellek yapıları için seçici olmaksızın koruma sağlamak, performans ve enerji tüketimi yönünden önemli bir ek yük getirir. Bu nedenle, bu proje kapsamında performans ve enerji kısıtları altında yeterli ek donanım kullanan ve sistemin güvenilirlik ihtiyacını karşılayan asimetrik olarak güvenilir önbelleklere sahip çok çekirdekli bir sistem önerilmiştir. Güvenilirlik eniyilemeyi hedefleyen bu sistemimiz, L1 önbellek yapılarında ECC korumasına sahip en az bir yüksek güvenilirlikli çekirdek ve hiçbir korumaya sahip olmayan düşük güvenilirlikli çekirdeklerden oluşmaktadır. Uygulama threadleri, kritik veri kullanımını esas alan güvenilirlik değerlerine göre farklı çekirdeklere eşlenmektedir. Kritik verileri kullanan kod bölümleri, yüksek güvenilirlikli çekirdekte yürütülürken, kritik olmayan verileri içeren kod bölümleri, düşük güvenilirlikli çekirdekler üzerinde yürütülür. Sistemimizde, güvenilirlik temelli kritik kod bölgeleri, yürütme zamanı yüzdeleri ve programın çağrı grafiğini statik olarak inceleyerek çıkarılan yüksek öncelikli fonksiyonlar olarak iki şekilde ele alınmıştır. Güvenilirlik temelli kritik kod bölümleri çalıştıran uygulama threadleri dinamik olarak korunan çekirdeğe eşlenirken, kritik olmayan bölümleri çalıştıran threadler korunmasız olanlara eşlenir. Yapılan tüm deneylerde seçilmiş uygulamalar için önerilen tekniklerimizin geleneksel güvenilirliği olmayan önbelleklere kıyasla ortalama performans ve enerji yükü ile güvenilirliği artırdığı gözlemlenmiştir. Projenin bir parçası olarak, uygulama threadlerinin yüksek güvenilirlikli çekirdeğe atanması için çeşitli çizelgeleme algoritmaları kullanılmıştır. İlk aşamada First Come First Served (FCFS) tabanlı bir çizelgeleme algoritması kullanılırken, projenin daha sonraki aşamalarında öncelik vermeye dayalı yöntemler ve eşit-zaman geçirmeye dayalı çizelgeleme yöntemleri sunulmuş ve gerçeklenmiştir. Proje kapsamında, Network-on-Chip mimarileri için derleyici-destekli bir güvenilirlik yöntemi de sunulmuştur. Bu yöntem uygulamanın sadece belirli kısımlarına koruma sağlamakta ve derleyici ve donanım katmanlarında çalışmaktadır. Derleyici kısmı, programcıların hataya karşı korumalı olmasını istedikleri program kısımlarını işaretlemesine izin vermekte, işaretlenen verilere değerlerini sağlayan değişkenlerin tespit edilmesi için program dilimlemesi gerçekleştirmektedir. Donanım kısmı derleyiciden alınan bilgiyi kritik verilerin iletimini korumak için kullanmaktadır. Bu çalışmamızda, herhangi bir veriye isabet eden hatanın diğer değişkenler üzerinde hangi hızda yayıldığını ölçmeyi hedefleyen bir metriğin geliştirilmesi üzerinde de durulmuştur. Hata yayılma hızını tanımlayan metrik yardımı ile kritik verilerin belirlenmesinde ve bir problemin farklı çözümleri arasında güvenilirlik-etkin olanının seçilmesinde yararlanılabilecektir.