Önbelleklerde Önceden Getirme İle Soft Errorlar Arasındaki İlişkilerin Araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2007
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Olcay KABAL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İSMAİL KADAYIF
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:CPU ve ana bellek arasındaki hız farkını azaltmak için tasarlanan önbellekler yüksek performanslı modern bilgisayar sistemlerinde artarak kullanılmaya devam etmektedir. Sıkça kullanılan verileri depolayarak ve CPU'nun veri ihtiyaçlarını oldukça yavas olan DRAM'den ziyade hızlı erisilebilir bir SRAM'den karsılamasını saglayarak sistem performansını artırmaktadırlar. Önbellekler oldukça iyi performans hızlanması saglamalarına ragmen, bazı uygulamalarda CPU, çalısma zamanına göre azımsanmayacak bir zamanı sadece veri istekleri için harcar. Veri önceden getirmesi bu problemi azaltmak için sunulan çözümlerden biridir. Veri önceden getirmesi ile verinin düsük seviyeli bir bellek bileseninden yüksek seviyeli bir bellek bilesenine ihtiyaç duyulmadan önce getirilerek veriye gerçekten ihtiyaç duyuldugunda CPU'nun veriyi bellek hiyerarsisinde en yüksek seviyede bulması saglanmaktadır. Öte yandan, boyutları giderek azalan ölçekte gelisen islem teknolojisine paralel olarak soft errorlar önemli bir tasarım problemi olarak ortaya çıkmıstır. Yüksek enerjili tanecik çarpmalarından kaynaklanan soft errorlar SRAM bellek birimlerinde depolanan degerleri degistirerek islemcilerin güvenilir bir sekilde çalısmalarına büyük bir engel teskil etmektedir. Bir milyar transistör içeren islemcilere yönelen egilim önbelleklerde transistör bütçesine %90'dan fazla kaynak ayrılmasını beraberinde getirmistir. Bunun anlamı, mikroislemci temelli bir sistemin güvenilirliginin büyük oranda dogru önbellek islemlerine baglı olacagıdır. Bu tezde, L1 veri önceden getirmesinin soft errorlar üzerine etkilerini inceledik. Bu amaçla, önce L1 veri önbellekleri için bir soft error modeli üzerine odaklanıyoruz ve bu modeli temel alarak AVFC (Architectural Vulnerability Factor for Caches ? Önbellekler çin Mimari Bozulabilirlik Faktörü) denilen bir ölçüt tanımlıyoruz. AVFC, önbellekteki bir bozulmanın programın sonuç çıktısında görülebilme olasılıgını ifade eder. Simülasyon ortamında AVFC ölçütünü hesapladık ve SPEC2000 kullanarak deneyler yaptık. Degerlendirmemiz, önceden getirmenin, genel olarak, kirli önbellek bloklarının L2 önbellegine blok temelli geri yazılması durumunda önbellegin soft errorlara maruz kalma riskini azalttıgıdır. Anahtar Sözcükler: Önbellekler, Önceden Getirme slemi, Soft Error