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Em busca de soluções em nível de sistema para tecnologias não confiáveis

Carlos A. L. LisboaLuigi Carro

New technologies, providing faster and smaller devices, will lead to embedded devices with billions of components. However, transient pulses caused by radiation will last longer than the clock cycle of the circuits, thereby precluding the use of several current mitigation techniques, such as those based on time redundancy. Traditional hardware level techniques using space redundancy usually impose heavy area and power penalties, unacceptable for embedded applications. As an alternative to cope with this challenging scenario, this paper proposes the use of application specific, algorithm level mitigation techniques, able to detect errors caused by transient faults with reduced performance overhead. Examples of such techniques for two applications widely used in the embedded systems world, matrix multiplication and sorting, are presented and compared with other techniques in order to confirm the potentiality of the proposed approach, and a path towards the generalization of the proposed approach is suggested. Novas tecnologias, que oferecem dispositivos mais rápidos e menores, viabilizarão a produção de sistemas embarcados com bilhões decomponentes. Entretanto, pulsos transitórios provocados por radiação irão ter duração maior do que o ciclo de relógio dos circuitos, descartando em decorrência disto o uso de diversas técnicas de mitigação de erros atuais, tais como aquelas baseadas em redundância temporal. Técnicas tradicionais em nível de hardware e que usam redundância espacial normalmente impõempesadas penalidades em termos de área e potência, características inaceitáveis para aplicações embarcadas. Como uma alternativa paraenfrentar tal cenário desafiador, este trabalho propõe o uso de técnicas de mitigação em nível de algoritmo, específicas para cada aplicação, capazes de detectar erros causados por falhas transitórias com sobrecarga de desempenho reduzida. Exemplos de tais técnicas para duas aplicações amplamente utilizadas em sistemas embarcados, multiplicação de matrizes eclassificação, são apresentadas e comparadas com outras técnicas, para confirmar a potencialidade da abordagem proposta, e um caminho parageneralização da aplicação da abordagem proposta é sugerido.

http://www.lbd.dcc.ufmg.br/colecoes/semish/2007/009.pdf

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