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  • 插图:恭达尼洛夫/ MIT

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如何不可靠的芯片方案

一种新的语言让程序员理由对将来的计算机运行和电力或节省时间的保真度之间的权衡。


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安德鲁·卡琳
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随着晶体管更小,更可靠,他们成为当前。到目前为止,计算机芯片设计师已经能够解决这个问题,但在未来,它的意思是可以阻止的,我们已经吃了预期的速度提高电脑。

可能性三,其中有一些研究人员 开始浮到是,我们可以简单地让我们的电脑犯错误了。如果,例如,在高清视频的每一帧几个像素不当解码,观众可能不会注意到 - 但放松的完美的要求可能解码能效速度或产量收益。

在不可靠的芯片的曙光时代的预期,马丁Rinard的澳门太阳城最新网站计算机科学和人工智能实验室的研究小组已经开发出一种新的编程框架,使软件开发人员能够指定当错误是可以容忍的。然后,系统计算出它的预期的软件将执行的概率。

“如果硬件是真的要停止工作,这是一个非常重要的事为计算机科学,” Rinard,电气工程和计算机科学系的教授说。 “而不是使其成为一个问题,我们希望使它的机会。我们这里有什么是...该系统可以让你的理由ESTA关于潜在的不可靠的对你的程序的影响“。

上周,两名研究生在Rinard小组,迈克尔carbin和莎莎Misailovic,发表在美国计算机协会的面向对象编程,系统,语言和应用程序的会议,他们的论文,共同撰写Rinard新体系,赢得一个最佳论文奖。

准点

研究人员的系统,他们已经被称为依赖,便从硬件上其目的是运行程序的规范。该规范包括单低级指令,:诸如加法,乘法,或两个值的比较的预期故障率。在当前的版本,硬件依靠它假定也有操作的无故障模式 - 一种或许需要更慢的执行或更高的功耗。

世卫组织认为,开发者计划单独的指令能够容忍一个小错误只是增加了一个时期 - 在程序员的说法“点” - 以适当的代码行。因此,指令“总计总计= + NEW_VALUE”变为“总计总计= +。 NEW_VALUE。“凡点依靠遇到的告密者,它知道使用说明书中的故障率来评估程序的执行。否则,它假定指令被正确执行的需要。

编译器 - 应用程序编写,如C或Java低级别的高级编程语言为理解指令的计算机转换的指令 - 通常会产生什么所谓的“中间表示,”一个普通的低级别的程序描述,可以被直接映射到具体指令集任何给定的芯片。通过以下步骤简单地依靠中间表示,每个折叠即指令将产生正确的答案到程序的输出的整体变化性的估计概率。

“有一两件事你可以在程序中有不同的路径这是由于条件句,” Misailovic说。 “当我们静态分析程序,我们要确保我们覆盖所有的这基地。当你的可变性的功能,这将是最不可靠的路径的变化“。

“这里是一个已经进入ESTA因为这几种因素的复杂的推理相当数量的,补充说:” Rinard。 “这是推理程序的任何具体执行在那里你刚刚得到了一个单一的轨迹和程序的所有可能的执行之间的区别。”

试运行

研究人员测试标准对他们的系统在该领域标杆若干方案,采用了一系列的理论预测的故障率。 “我们通过文献,发现了宣称的数字,人们对于现有设计,说:” carbin。

与依靠的现有版本,一个程序员发现允许一些错误能产生成功的不可接受的低概率可以回去鼓捣与他或她的代码,在这里卸下点,有和其他地方添加。重新评估的代码,研究人员说,不超过一般需要几秒钟。

但在正在进行的工作,他们正在试图建立一个版本,它允许程序员指定为简单的代码接受整块故障率制度:比方说,像素的视频需要的帧进行解码的97%的可靠性。然后系统会经历并确定如何代码应该自动被修改,以满足这两个要求,最大限度地节约电源无论是或执行的速度。

“这是一个结果的基础上,如果你愿意,说:”给格罗斯曼,计算机科学与工程在华盛顿大学的副教授。 “这就解释了如何将数学连接语言可靠性后面,我们将使用不可靠的环境中编写代码。”

格罗斯曼认​​为,对于某些应用程序,至少,很可能是芯片制造商将移动到不可靠的部件在不久的将来。 “在硬件效率的提高是非常,非常具有诱惑力,”格罗斯曼说。 “我们需要这样为了这项工作的软件工作,使可用于硬件,软件开发”。


主题: 计算机科学和人工智能实验室(CSAIL), 计算, 程序验证, 计算机芯片

评论

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我们早就不可靠,我们的芯片,NAND闪存他们被称为,有方法来检测坏块,并将其标记为此类。

然而,我们可能谈论的CPU在这里,所以我不知道我们会如何处理,如果CPU返回2 + 2 = 5的有些随机的方式。这可能手段芯片的某些部分应该是100%准确,而其他部分可能被允许返回不准确的结果。也许SoC中的CPU将是准确的,但在GPU并非如此,无不良后果。除了人们开始使用GPU计算现在...

表述为文章明智的是,这是需求很重要,美国联邦航空局。 FDA,国家公路交通安全管理局和国防部将既不批准,也不是非可靠的硬件硬件。你不希望你的车的休息一步只是为了确定他们没有的功能,

不管是什么原因可能是。

文章中没有提到什么硬件反过来可能导致不准确的。在它那意味着它的“超频”可能是原因,但,这是不准确的,至少可以说高频的功耗意味着更多,,没有隐含在文章中

在视频的例子是不到位的许多reasons-这是不是他们指定的地方,寻找BER,DSP关键字检测等。

也许它是明智的“模糊逻辑”系统之间的区别,作为在系统中无法保证返回值和...错误。像一个被迫召回,并在十亿错误取代Intel的CPU为1。

这个问题是不是新 - 针对暴露于辐射处理器的设计考虑到在硅逻辑帐户更改。

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