| dc.creator | Manske, Guilherme Barbosa | |
| dc.date.accessioned | 2023-01-30T20:10:39Z | |
| dc.date.available | 2023-01-30 | |
| dc.date.available | 2023-01-30T20:10:39Z | |
| dc.date.issued | 2022-06-21 | |
| dc.identifier.citation | MANSKE, Guilherme Barbosa. Geração rápida de funções aproximadas dedicadas ao projeto de arquiteturas ATMR. Orientador: Leomar Soares da Rosa Júnior. 2022. 58 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9038 | |
| dc.description.abstract | Technological advances provide the production of transistors on a nanometric scale,
allowing the production of circuits with a higher transistor density and an increase in
the circuit’s operating frequency. However, this transistor miniaturization makes circuits
more susceptible to faults. Single events transient can be generated by the collision
of energetic particles (such as alpha particles, neutrons, or other heavy ions) with a
node in the circuit. These transient events can cause a fault that becomes an error
when propagated to a memory element or output. Triple Modular Redundancy is used
to mask these faults by generating two copies of the original circuit and connecting the
three modules with a majority voter. This strategy can mask 100% of faults that occur
in one module. However, it has a high area cost, presenting more than 200% area
increase with the modules and the majority voter. Approximate computing concept is
used to create modules for the Triple Modular Redundancy architecture to mitigate this
area increase. However, the area cost reduction happens in exchange for increasing
the fault coverage rate. Therefore, optimizing the tradeoff between area increase and
the fault coverage rate is important and challenging. Another critical metric to be optimized
is the computational cost to generate these modules, although many methods
proposed in the literature do not focus on this metric. The proposed method aims to
optimize the computational cost while maintaining a good tradeoff between area increase
and fault coverage. The method analyzes the correlation of each input variable
with the output, using the variables that have the highest correlation with the output
to approximate the modules. The area of the mapped circuit and the error rate of the
circuit created using the approximate modules are extracted. The generated circuits
have an area increase down to 86.02% and an error rate down to 3.61%. The generation
of these functions has a low computational cost, with the largest circuits being
approximated in 214 ms. The area and error rate values are worse than those obtained
by other methods, but some of these methods take several hours to approximate the
same functions used in our analysis. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
| dc.language | eng | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
| dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
| dc.subject | TMR | pt_BR |
| dc.subject | Confiabilidade | pt_BR |
| dc.subject | Computação aproximada | pt_BR |
| dc.subject | Correlação | pt_BR |
| dc.subject | Reliability | pt_BR |
| dc.subject | Approximate computing | pt_BR |
| dc.subject | Correlation | pt_BR |
| dc.title | A Fast Approximate Function Generation Technique to ATMR Design | pt_BR |
| dc.title.alternative | Geração rápida de funções aproximadas dedicadas ao projeto de arquiteturas ATMR | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6708432886981055 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/1423810014480514 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Butzen, Paulo Francisco | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1952072482347004 | pt_BR |
| dc.description.resumo | O avanço tecnológico proporciona a produção de transistores em escala nanométrica,
possibilitando a construção de circuitos com uma maior densidade de transistores
e que funcionem com uma maior frequência de operação. Entretanto, essa
miniaturização dos transistores faz com que os circuitos se tornem mais suscetíveis a
falhas. Redundância Modular Tripla é uma técnica utilizada para mascarar essas falhas,
gerando duas cópias do circuito original e ligando os três módulos em um votador
majoritário. Essa técnica é capaz de mascarar 100% das falhas únicas que ocorram
nos módulos, porém ela tem um custo elevado em termos de área, apresentando mais
de 200% de aumento considerando os módulos e o votador. Para combater esse aumento
de área, técnicas de computação aproximada podem ser utilizadas para criar
os módulos para a técnica da Redundância Modular Tripla. Entretanto, a redução do
custo de área acontece em troca de um aumento na taxa de cobertura de falhas. Portanto,
é importante e desafiador otimizar o tradeoff entre aumento de área e taxa de
cobertura de falhas. Outra medida importante a ser otimizada é o custo computacional
para produzir esses módulos, já que muitos métodos propostos na literatura não possuem
esta preocupação. O método proposto nesta dissertação visa otimizar o custo
computacional, mantendo um bom tradeoff entre o aumento de área e a cobertura
de falhas. O método analisa a correlação de cada variável de entrada com a saída,
utilizando as variáveis que possuem maior correlação com a saída para aproximar os
módulos. São extraídas a área do circuito mapeado e a taxa de erros do circuito criado
utilizando os módulos aproximados. Os circuitos gerados apresentam um aumento de
área de pelo menos 86,02% e uma taxa de falhas de pelo menos 3,61%. A geração
dessas funções tem um baixo custo computacional, com os maiores circuitos sendo
aproximados em 214 ms. Esses valores são inferiores aos obtidos por outros métodos
disponíveis na literatura. Contudo, alguns desses outros métodos demandam várias
horas para aproximar as mesmas funções utilizadas na nossa análise. | pt_BR |
| dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Computação | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Rosa Junior, Leomar Soares da | |