タイミング・フォールト耐性を持つOut-of-Orderプロセッサ
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概要
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半導体プロセスの微細化にともなって増大するランダムばらつきに対する対策の 1 つに,タイミング・フォールトを動的に検出/回復する技術がある.しかし既存の回復技術は,単純なスカラ・プロセッサにしか対応することができなかった.本稿では,複雑な out-of-order スーパスカラ・プロセッサにも対応できる回復技術を提案する.Out-of-order スーパスカラ・プロセッサでは特に,リオーダ・バッファ (ROB) やロード/ストア・キュー (LSQ) の内部で発生するフォールトへの対処が問題となる.そのためまず,out-of-order スーパスカラ・プロセッサのコミット周りを詳細に検討した.コミットの PNR(Point-of-No-Return) という概念を導入し,コミットの開始ではなく, PNR を通過することが命令のコミットであるという設計規約を設けた.そのうえで,通常は LSQ の内部にあるストア・バッファを PNR の下流へと別体化する.そして,フォールト発生時には,PNR の上流を初期化することによってフォールトの影響を取り除く.これらのことによって,ROB/LSQ を含む,PNR より上流のいかなる部分に発生するフォールトにも対応できるようになる.ストア・バッファを LSQ から別体化することによってコミットの遅延が伸びるが,それによる IPC の低下は平均で 0.7% と,十分に低いことを確認した.
- 2013-01-31
著者
-
五島 正裕
東京大学情報理工学系研究科
-
坂井 修一
東京大学大学院工学系研究科
-
五島 正裕
東京大学大学院情報理工学系研究科
-
塩谷 亮太
東京大学情報理工学系研究科:日本学術振興会
-
五島 正裕
東京大学 情報理工学系研究科
-
坂井 修一
東京大学 情報理工学系研究科
-
ハイハー グェン
京都大学情報学研究科
-
塩谷 亮太
名古屋大学大学院工学研究科
-
倉田 成己
東京大学大学院情報理工学系研究科
-
坂井 修一
東京大学大学院 情報理工学系研究科
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