多核容错阵列的重构技术

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1、ｍ１００５８９３了巧．■．＞細；麵難学科专业＾：计算机科学与技术ｖｌｉｌ＾＾ｐ義動＇．．．？；二乂這庭Ｓｌ＾樂．作者姓名：祝巧婷ｊｐ＾转為护薇指导教师武继刚教授：￣￣￣■■可＾：＾７一二月二Ｑ五年十＾完成日期：？独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的＞研究成果，除了文中特别加１＾１标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料

2、一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。ｚｗｔ学位论文作者签名；签字曰期；年３月３曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权去莲王坐去堂可＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行＿、检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期；年３月３

3、日签字日期：年３月３日学位论文的主要创新点一、．多处理器系统的环网连接相对于网格连接具有更小的网络直径更高的通信性能，并且当片上网络技术的发展使得环网在硬件上实现起来更容易，此外环网比网格具有更强的重构能力，因而基于环网的。处理器阵列容错重构技术的研究具有重要意义本文使用兀余单元法，针对环网连接的处理器阵列的容错重构问题进行了研究。首次将环网处理器阵列能否重构的问题转换为矛盾图上求解最大独立集问题，并根据求得的最大独立集来判断阵列是否可成功重构。对于能够重构一的阵列。，本文还

4、提出了种新的逻辑阵列生成算法得到无故障阵列二．由于现有的研究大多基于处理单元出现故障的假设上，并没有包含开关及连线发生故障的情况。而实际应用过程中，随着芯片集成度的不断增大，这，阵列中的开关和连线发生故障的概率大大增加将会影响整个阵列的连通性，因此很有必要在阵列的重构过程中考虑开关和连线的故障处理。本文通过采用预处理技术，将开关故障转换为连线故障，并对连线故障分类进行处理，然后编写算法生成尽可能大的。目标阵列，并对目标阵列的连线长度进行优化实验结果表明，与当前最好的工作相比，本文在考虑连线

5、故障的情况下，还能获得更大的。目标阵列，并减少了目标阵列的冗余连线长度摘要一巧片上当今ＶＬＳＩ技术能够将大量的处理器集成到单，从而构成多处理器系统来执行大规模并行计算任务。然而，随着系统集成度的日益增高和实际应用中的复杂环境，导致忘片在制造和使用过程中所出现的故障率越来越高。为了保证芯片的稳定性和可靠性，高效的容错技术就显得极为重要。本文通过使用冗余和降阶两种策略，针对环网和网格送两种常用的网络拓扑结构，研巧了多核容错阵列上的重构技术，具体工作内容如下：一，第，首次将环网处理器

6、阵列能否重构的问题转换为求解最大独立集问题并提出了一种新的处理器逻语阵列的生成算法。本文针对Ｈ种不同的兀余单元的分布情况，，设计了生成矛盾图的转换规则从而将物理阵列中的故障单元按照不同的规则转换成了对应的矛盾图，然后通过求解矛盾图的最大独立集来判断阵列一是否可Ｗ重构，。最后对于重构成功的阵列，提出了个有效的算法，通过结合求得的最大独立集，生成重构后的逻辑阵列。第二，本文在考虑处理器、开关和连线同时发生故障的情况下，提出了重构算法来构造尽可能大的逻辑阵列，同时还优化了度辑阵列的连线长度。为了处理

7、一开关和连线上的故障，我们设计了个有效的预处理技术，将开关故障转化为连一线故障，并将连线故障分类从而分别进行处理，。然后本文提出个用于生成尽一一－ＭＬＡ可能多的逻辑列的算法Ａ，再将这竖逻辑列结合到起从而形成个处理－－器阵列，还提出了算法ＡＴＴＭＬＡ用来减少ＡＭＬＡ中生成的逻辑阵列中。最后的连线长度，从而降低了网络中的通信延迟和功耗。关键词：处理器阵列；容；矛盾图；开关故障；连线长度错重构；连线故障ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｔｒｅｓｅｎｔｔｅｎｓｏｆｂｉｌｌｉｏｎｓｏｆｒｏｃｅｓｓｏｒｓ

8、ｃａｎｂｅｉｎｔｅｒａｔｅｄ０打ａｓｉ打ｌｅｃｈｉｔｏｐ，ｐｇｇｐｐｒｏｃｅｓｓｍａｓｓｉｖｅａｍｏｕｎｔｓｏｆｃｏｍｐｕｔｉｎｇｔａｓｋｓｉｎｐａｒａｌｌｅｌ．Ｈｏｗｅｖｅｒｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｓｓｔ；ｅｍｉｎｔｅｒａｔｉｏ打ａｎｄａｌｉｃａｔｉｏ打ｉｎｃｏｍｌｅｘｅｎｖｉｒｏ