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000096344 005__ 20201120151204.0
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000096344 1001_ $$aLasaosa Isac, Miguel
000096344 24200 $$aCharacterizing the register file aging of x86 microprocessors
000096344 24500 $$aCaracterización del envejecimiento en los bancos de registros de microprocesadores x86
000096344 260__ $$aZaragoza$$bUniversidad de Zaragoza$$c2020
000096344 506__ $$aby-nc-sa$$bCreative Commons$$c3.0$$uhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/
000096344 520__ $$aLa continua miniaturización del transistor compromete la fiabilidad de los circuitos digitales. Entre los efectos que degradan el transistor a lo largo del tiempo, destacan los efectos Bias Temperature Instability (BTI) y Hot Carrier Injection (HCI). Ambos efectos aumentan el voltaje umbral de los transistores, lo cual puede provocar fallos en la ejecución de las aplicaciones, acortando el tiempo de vida útil de los microprocesadores.<br />Los componentes de un procesador más susceptibles a los efectos BTI y HCI son aquellos que integran un mayor número de transistores, se utilizan continuamente y con frecuencia, y tienen un impacto directo en el rendimiento del sistema. En este trabajo, se caracterizan ambos efectos de envejecimiento sobre el banco de registros de un procesador x86 atendiendo a los valores almacenados en esta estructura de memoria. Para ello, se instrumenta un simulador ciclo-a-ciclo que permite emular el comportamiento de un procesador Skylake y extraer estadísticas de uso relacionadas con la degradación de los transistores a partir de la ejecución de un conjunto de aplicaciones científicas.<br />Los resultados experimentales muestran diferentes patrones de degradación dependiendo de la aplicación ejecutada, aunque se pueden extraer características comunes que contribuyen a acelerar la degradación del banco de registros. Por ejemplo, la mayoría de aplicaciones almacenan una gran cantidad de bytes nulos y direcciones de memoria que afectan a celdas específicas de los registros. A partir de un modelo analítico, se comprueba que los transistores de estas celdas sufren el mayor aumento de voltaje umbral al cabo de un uso continuado durante tres años.<br />El estudio de caracterización presentado en este trabajo permitirá diseñar mecanismos arquitectónicos capaces de mitigar o distribuir el desgaste de los transistores de manera homogénea por todo el banco de registros, alargando sustancialmente el tiempo de vida del procesador.<br /><br />
000096344 521__ $$aGraduado en Ingeniería Informática
000096344 540__ $$aDerechos regulados por licencia Creative Commons
000096344 700__ $$aValero Bresó, Alejandro$$edir.
000096344 700__ $$aGran Tejero, Rubén$$edir.
000096344 7102_ $$aUniversidad de Zaragoza$$bInformática e Ingeniería de Sistemas$$cArquitectura y Tecnología de Computadores
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