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演算器アレイ長寿命化のための永久故障箇所切り離し機構の提案と評価

山中 良祐 (1151113)


半導体プロセスの微細化により,一時故障や永久故障の発生が増加し,回路の信頼性低下が懸念されている. この問題に対して,高信頼演算器アレイ型アクセラレータEReLAが提案されている. EReLAは演算器アレイを有効利用し命令冗長化を行い,演算器における上記の故障の発生を検出し,再実行を行う. 再実行でも故障から復帰できない場合は,永久故障が発生しているとして,動的な命令再配置と各演算器の状態を保存するテーブルを用いて故障演算器を特定する. しかし,EReLAでは演算器とほぼ同等の回路面積をもつセレクタにおける永久故障には対応できない問題がある. この問題に対して,演算器に入力前のレジスタの値を比較する命令をISAへ追加し,故障演算器を特定する手法で使用した回路を使用することにより故障セレクタを特定する手法を提案する. 本発表では,故障演算器を特定する手法のシミュレータへの実装と故障セレクタを特定する手法について述べた後,このシミュレータに故障セレクタ特定機能を追加したシミュレータを用いて,セレクタ故障に対応することにより得られるデバイス単位での長寿命化効果について述べる.