發(fā)布時(shí)間：2018-01-02 09:48

  本文關(guān)鍵詞：多核芯片的老化防護(hù)技術(shù)研究　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 老化 MTTF 異構(gòu)多核系統(tǒng) 任務(wù)調(diào)度

【摘要】：隨著CMOS工藝進(jìn)入深亞微米級(jí)別,集成電路的可靠性面臨著老化效應(yīng)的嚴(yán)峻考驗(yàn),老化效應(yīng)嚴(yán)重地影響著集成電路的生命周期。在軍事、航空航天等對(duì)電路可靠性要求較高的行業(yè),提高電路的抗老化能力是提高集成電路可靠性亟需解決的問(wèn)題之一。本文在系統(tǒng)級(jí)別,針對(duì)數(shù)字集成電路的老化預(yù)測(cè)和老化防護(hù)兩個(gè)方面進(jìn)行了研究。首先以電遷移效應(yīng)為例提出了適用于多核系統(tǒng)老化預(yù)測(cè)的MTTF模型,接著在異構(gòu)多核系統(tǒng)上提出一種基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的任務(wù)調(diào)度算法,對(duì)異構(gòu)多核系統(tǒng)進(jìn)行老化緩解�，F(xiàn)有的系統(tǒng)級(jí)別的可靠性模型往往考慮不全面,或者只適用于某種特殊情況。本文通過(guò)溫度的關(guān)聯(lián),修改了RAMP模型中的固定溫度參數(shù),使其與任務(wù)調(diào)度相聯(lián)系起來(lái)。推導(dǎo)出一個(gè)和頻率、電壓、功耗以及受壓時(shí)間等綜合因素相關(guān)的老化預(yù)測(cè)模型。該模型綜合考慮了多種因素的影響將系統(tǒng)級(jí)別的老化因素分成兩類(lèi),一部分是自身因素,主要與制造工藝等相關(guān)；另一部分是外界因素,主要和使用方式相關(guān)。新的模型考慮更全面,并且它可以與任務(wù)調(diào)度的關(guān)鍵參數(shù)直接相聯(lián)系,便于有效使用任務(wù)調(diào)度來(lái)緩解老化效應(yīng)。在同構(gòu)多核系統(tǒng)上主要采用負(fù)載均衡的思想緩解老化效應(yīng),然而這種方法并不適用于異構(gòu)多核系統(tǒng),有可能會(huì)加大系統(tǒng)處理核心之間的可靠性差異。因此本文提出一種基于MILP的任務(wù)調(diào)度方法,采用平均化處理核的MTTF代替同構(gòu)系統(tǒng)上均衡化負(fù)載的方法作為優(yōu)化目標(biāo),通過(guò)求解建立的MILP模型,給出了任務(wù)調(diào)度的方案。所提的方法考慮了異構(gòu)系統(tǒng)的處理核間的MTTF差異,提高異構(gòu)多核系統(tǒng)的可靠性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,所提出的任務(wù)調(diào)度方法,相比于溫度均衡和負(fù)載均衡等負(fù)載均衡類(lèi)的算法更適用于緩解異構(gòu)多核系統(tǒng)的老化問(wèn)題。
[Abstract]:With the CMOS technology into the deep sub micron level, the reliability of integrated circuit is facing a severe test of the effects of aging, aging effects seriously affect the life cycle of integrated circuit. In the military, aerospace and other high demand on the reliability of the circuit, the circuit anti-aging ability is to improve the reliability of integrated circuits is one of the urgent need to solve the problem at the system level. In this paper, aiming at the digital integrated circuit aging prediction and aging two aspects of protection were studied. Firstly the electromigration effect is presented. The MTTF model in multi-core system aging prediction as an example, then in the heterogeneous multi-core system presents a task scheduling algorithm based on mixed integer linear programming. The aging response to heterogeneous multi-core system. Reliability model of system level at present is often considered incomplete, or only applies to some special circumstances. This article through The temperature of the fixed temperature, modify the parameters in RAMP model, the contact and task scheduling. To derive a voltage and frequency, aging prediction model related factors of power consumption and compression time. The model considers the influence of various factors, the level will be aging factors into two categories that is a part of their own factors, mainly related to manufacturing process; the other part is the main external factors, and the way of use. The new model considers more comprehensive, and it can be the key parameter and task scheduling directly linked to the effective use of task scheduling to alleviate the aging effect in homogeneous multi-core system. The idea of load balancing to alleviate aging effect is mainly used, but this method is not applicable to heterogeneous multi-core system, may increase the system reliability difference between core. Therefore this paper A task scheduling method based on MILP, the average nuclear MTTF instead of homogeneous systems of the load balancing method as the optimization goal, by solving the MILP model established, given the task scheduling scheme. The proposed method considers the MTTF difference between nuclear heterogeneous systems, improve the reliability of heterogeneous multi-core system the experimental data show that the task scheduling in the proposed method, compared to the balance of temperature and load balancing of load balancing algorithms more applicable to ease the problem of heterogeneous multi-core system aging.

【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN40

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本文編號(hào)：1368681