近阈值电压高速缓存的可靠性技术研究

项目名称： 近阈值电压高速缓存的可靠性技术研究

项目编号： No.61402302

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 王晶

作者单位： 首都师范大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 近阈值电压技术是解决后摩尔定律时代“功耗墙”问题的有效手段之一，然而电压的降低使得高速缓存的可靠性和成品率面临严峻挑战。现有容错方案追求可靠性的同时不但牺牲高速缓存容量、增加访问延迟，而且缺乏灵活性、无法适应程序行为的动态变化。针对上述问题，本课题深入探索如下三方面的内容：针对硬错误研究逻辑高相联度高速缓存重构技术，保证可靠性的同时弥补容错机制牺牲容量所带来的性能损失；针对软错误研究基于数据存储特征的校验技术，设计分级校验保证可靠性并通过消除冗余减少容错的时空开销；针对单一容错级别无法满足不同应用程序可靠性需求的问题，研究软件定义容错能力的高速缓存结构，根据程序行为预测可靠性需求，设计支持多容错级别的高速缓存结构，提供灵活、动态的容错支持。本课题将极大改善近阈值电压技术面临的可靠性问题，并减少容错带来的性能损失。课题预期在国内外期刊和国际会议上发表6-8篇高水平论文，并申请2-3项专利。

中文关键词： 近阈值电压；高速缓存；容错；校验；计算机系统结构

英文摘要： Near-threshold voltage (NTV) computing enables transistor voltage scaling to continue with Moore's Law projection and dramatically improves power and energy efficiency. Nevertheless, reducing the supply voltage to near-threshold level significantly increa

英文关键词： Near-Threshold Voltage；Cache；Fault Tolerant；Error Correction Code；Computer Architecture