論文の概要: BEC: Bit-Level Static Analysis for Reliability against Soft Errors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.05753v1
- Date: Thu, 11 Jan 2024 09:03:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-12 15:25:23.442226
- Title: BEC: Bit-Level Static Analysis for Reliability against Soft Errors
- Title（参考訳）: BEC:ソフトエラーに対する信頼性のビットレベル静的解析
- Authors: Yousun Ko and Bernd Burgstaller
- Abstract要約: ソフトエラーに対するプログラムの信頼性を理解し改善するためのビットレベルエラー照合(BEC)静的プログラム解析を提案する。
BEC分析はレジスタファイル内の各ビットの破損を追跡し、コンパイル時にその意味によって破損の影響を分類する。
提案手法は汎用的であり,特定のコンピュータアーキテクチャに限定されない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.26107298043931204
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Soft errors are a type of transient digital signal corruption that occurs in
digital hardware components such as the internal flip-flops of CPU pipelines,
the register file, memory cells, and even internal communication buses. Soft
errors are caused by environmental radioactivity, magnetic interference,
lasers, and temperature fluctuations, either unintentionally, or as part of a
deliberate attempt to compromise a system and expose confidential data.
We propose a bit-level error coalescing (BEC) static program analysis and its
two use cases to understand and improve program reliability against soft
errors. The BEC analysis tracks each bit corruption in the register file and
classifies the effect of the corruption by its semantics at compile time. The
usefulness of the proposed analysis is demonstrated in two scenarios, fault
injection campaign pruning, and reliability-aware program transformation.
Experimental results show that bit-level analysis pruned up to 30.04 % of
exhaustive fault injection campaigns (13.71 % on average), without loss of
accuracy. Program vulnerability was reduced by up to 13.11 % (4.94 % on
average) through bit-level vulnerability-aware instruction scheduling. The
analysis has been implemented within LLVM and evaluated on the RISC-V
architecture.
To the best of our knowledge, the proposed BEC analysis is the first
bit-level compiler analysis for program reliability against soft errors. The
proposed method is generic and not limited to a specific computer architecture.
- Abstract（参考訳）: ソフトエラー(Soft error)は、CPUパイプラインの内部フリップフロップ、レジスタファイル、メモリセル、さらには内部通信バスなどのデジタルハードウェアコンポーネントで発生する過渡的なデジタル信号の破損の一種である。
ソフトエラーは、環境放射能、磁気干渉、レーザー、温度変動によって引き起こされる。
本稿では,ビットレベルエラー結合(bec)静的プログラム解析とソフトエラーに対するプログラム信頼性の理解と改善のための2つのユースケースを提案する。
BEC分析はレジスタファイル内の各ビットの破損を追跡し、コンパイル時にその意味によって破損の影響を分類する。
提案手法の有用性を,障害注入キャンペーンのプルーニングと信頼性対応プログラム変換の2つのシナリオで実証した。
実験の結果, ビットレベル解析では, 最大30.04 % (平均13.71 %) が精度を損なうことなく検出された。
プログラムの脆弱性はビットレベルの脆弱性認識命令スケジューリングによって最大13.11 %(平均4.94 %)削減された。
解析はLLVMで実装され、RISC-Vアーキテクチャで評価されている。
我々の知る限りでは、BEC解析はソフトエラーに対するプログラムの信頼性に対する最初のビットレベルコンパイラ解析である。
提案手法は汎用的であり,特定のコンピュータアーキテクチャに限定されない。
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