先进微处理器软错误易感性动态预测和免疫技术研究

现代先进微处理器中由于采用超深亚微米工艺技术，使得辐照和干扰引发的软错误日益增多，造成的可靠性降低问题已严重限制微处理器的发展和应用。本项目针对微处理器的软错误易感性和免疫性进行研究，提出了预测技术、免疫技术和保护技术相结合的微处理器可靠性设计的新思路和新方法。主要研究微处理器软错误易感性估算模型与评估框架，在多个层次感知和利用微处理器软错误易感性的阶段特性，研究微处理器软错误易感性动态预测算法和实现技术，提出微处理器软错误免疫技术和结构。通过本项目的研究，建立微处理器软错误易感性动态自适应调整机制和免疫结构，以较小的代价缓解超深亚微米工艺水平下先进微处理器的软错误问题。软错误是现代微处理器在超深亚微米工艺条件下变得严重的问题，是本领域国内外的前沿研究课题，结合高性能微处理器设计需求进行研究，我们一定可以取得较好的创新性成果。

现代先进微处理器大多采用纳米级工艺技术，这使得辐照和干扰引发的软错误日益增多，造成的可靠性问题已严重限制微处理器的发展和应用。本项目主要关注纳米级工艺条件下微处理器的软错误问题，在电路和体系结构级上针对微处理器的软错误易感性预测和免疫性优化开展工作，研究了预测技术、免疫技术和保护技术相结合的微处理器可靠性设计的新思路和新方法。主要研究内容包括：(1) 高精度的微处理器软错误易感性估算模型与评估框架，建立微处理器软错误易感性数学和物理模型，构建软错误易感性分析框架和模拟平台；(2) 多层次的微处理器软错误易感性阶段特性模型，基于该模型提出并实现微体系结构级软错误易感性优化技术；(3) 基于高级算法的微处理器软错误易感性动态预测，研究微处理器软错误易感性与其它性能参数之间的关系，提出高效的软错误易感性动态预测算法；(4) 电路级、体系结构级相结合的微处理器软错误免疫技术，提出并实现微处理器软错误免疫技术和方法。通过本项目的研究，初步建立了微处理器软错误易感性动态预测机制，提出了微处理器软错误免疫技术和结构，以较小的代价缓解纳米级工艺条件下先进微处理器的软错误问题。