کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6942128 1450224 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Lifetime improvement by exploiting aggressive voltage scaling during runtime of error-resilient applications
ترجمه فارسی عنوان
بهبود طول عمر با بهره گیری از مقیاس ولتاژ تهاجمی در زمان اجرا از برنامه های مقاوم در برابر خطا
کلمات کلیدی
مقیاس ولتاژ پویا، مکانیزم پیری، بهبود طول عمر، تضعیف کیفیت،
ترجمه چکیده
در این مقاله، ما یک واحد مدیریت ولتاژ عامل عملیاتی دقیق را برای بهبود طول عمر پردازنده ها با توجه به ماهیت مقاوم بودن خطا برخی از برنامه ها ارائه می کنیم. این واحد در واحد مدیریت انرژی پردازنده قرار می گیرد و عملکرد آن بر اساس کاهش ولتاژ عامل تهاجمی در طول زمان اجرای برنامه های مقاوم در برابر خطا است. این واحد ولتاژ عامل پردازنده را بر اساس نوع برنامه در حال اجرا، حداقل کیفیت قابل قبول از پیش تعیین شده و سطح ولتاژ عامل تعیین شده توسط کنترل کننده مقیاس ولتاژ پویا ولتاژ واحد واحد مدیریت قدرت پردازنده تعیین می کند. ولتاژ عامل تعیین شده توسط این واحد منجر به بهبود عمر و کاهش قدرت در هزینه نقض زمان می شود که توسط برنامه های مقاوم در برابر خطا تحمل می شود. علاوه بر این، واحد پیشنهادی به طور پویا حداقل عامل عملیاتی قابل تنظیم را بر اساس تاثیر مکانیسم های پیری تنظیم می کند. مکانیزم های پیری که در این کار مورد بررسی قرار می گیرند عبارتند از: بی ثباتی دما، فشار ناگهانی، انقباض دی الکتریک وابسته به زمان، دوچرخه سواری حرارتی، مهاجرت الکتریکی و مهاجرت استرس. اثربخشی مدیریت مدیریت ولتاژ پیشنهاد شده با استفاده از آن به برخی از برنامه های دقیق و خطا مقاوم است. نتایج نشان می دهد که واحد پیشنهادی به طور متوسط ​​38.82٪ افزایش طول عمر و همچنین 41.8٪ کاهش مصرف برق را به دنبال دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر سخت افزارها و معماری
پیش نمایش مقاله
بهبود طول عمر با بهره گیری از مقیاس ولتاژ تهاجمی در زمان اجرا از برنامه های مقاوم در برابر خطا
چکیده انگلیسی
In this paper, we present an accuracy-aware operating voltage management unit to improve the lifetime of processors by considering the error-resilient nature of some applications. This unit is placed in the power management unit of the processor and its operation is based on the aggressive operating voltage reduction during the runtime of error resilient applications. This unit determines the operating voltage of the processor based on the type of the running application, the predefined minimum acceptable quality, and the operating voltage level specified by the dynamic voltage frequency scaling controller of the processor power management unit. The determined operating voltage by this unit results in lifetime improvement and power reduction at the cost of timing violations that are tolerable by error-resilient applications. In addition, the proposed unit dynamically adjusts the minimum acceptable operating voltage based on the impact of aging mechanisms. The aging mechanisms considered in this work include Negative Bias Temperature Instability, Hot Carrier Injection, Time Dependent Dielectric Breakdown, Thermal Cycling, Electro-Migration, and Stress Migration. The efficacy of the proposed operating voltage management is investigated by applying it to some exact and error-resilient applications. The results show that the proposed unit lead to, on average, 38.82% lifetime improvement as well as 41.8% power consumption reduction.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Integration - Volume 61, March 2018, Pages 29-38
نویسندگان
, , , , , ,