基于NoC的众核处理器可靠性仿真分析研究
z(+r2x&Z*'5p((biiM'7Iƥx54L0Ϳ㖡"http://www.xcysycw.com/k/fangan/" target="_blank" class="keylink">方案来计算系统的可靠性，然后在此基础上实现了基于可靠性感知的优化算法，该方法可以通过较小的代价实现可靠性的较大提升。上述这些文献在进行可靠性评估时，都是把众核芯片简单地等效成处理器内核的集合，实际上，众核芯片广泛采用NoC（Network on chip）通信架构，研究芯片的系统级可靠性，不仅需要考虑内核本身的失效，还要考虑NoC拓扑结构中链路、路由等通信组件造成的影响。
本文在现有文献的研究成果基础上，首先通过众核模拟器GEM5[6]模拟2D-Mesh结构的同构众核平台的运行状况，获取相关数据，然后结合芯片的失效机制，使用蒙特卡洛方法对众核系统级可靠性进行仿真分析，以此来研究NoC通信架构对众核芯片系统级可靠性的影响大小。
1 系统平台模型和失效分析
众核芯片是由大量处理器内核通过互连网络连结而成，内部包含了极为密集而复杂的集成电路，受到芯片上热点（hotspot）的影响，很容易发生失效。集成电路的失效主要包括两类，临时性失效和永久性失效，临时性失效一般是由于外部辐射引起的单粒子翻转（SEU）造成，对芯片本身的可靠性不会造成影响。永久性失效一般是因为电路元件老化引起的，如果芯片内部没有冗余元件，这类型的失效会对系统可靠性造成致命影响，本文只考虑永久性失效。
1.1 基于NoC mesh架构的众核平台
本文针对2D-mesh拓扑结构的NoC众核芯片平台进行研究。如图1（a）所示，m×n个同构内核（PE）通过链路和路由（R）进行互连通信，本文通过GEM5仿真的众核平台上PE为Alpha 21264 处理器核，如图1（b）所示，具体包括了Int Exec、L1Cache、L2Cache等组件，这些组件中任意一个失效都会导致PE失效。
PE通过R链接到NoC上，PE与PE之间的通信，首先要经过R再通过选定的链路进行数据传送，而R是独立的工作器件，芯片温度的升高或通信负载的增大，都会加速其老化甚至失效，而R的失效与PE是相互独立的。
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