SSFT: Selective software fault tolerance

Teknolojik gelişmelerle birlikte, işlemciler boyut olarak daha küçültülüyor ve üretim sürecinde daha sık ve küçük boyutlu transistorler kullanılarak üretiliyorlar. Bu üretim süreci işlemcileri daha ucuz, daha güç tasarruflu ve daha güçlü kılıyor. Bu süreç son kullanıcı için son derece faydalı olmasına karşın, bu süreç işlemcileri dış ortamdan kaynaklı radyasyona karşı daha zayıf kılıyor ve bunun sonucunda, genellikle veri üstünde tek bir bitin değer değiştirmesi formunda oluşan, yumuşak hatalar oluşuyor. Yumuşak hatalara karşı uygulamaların güvenilirliğini arttırabilmek adına, literatürde ECC (Hata Düzeltme Kodu) özellikli veya Parite özellikle hafıza gibi donanımsal hata tolerans teknikleri geliştirilmiştir. Donanımsal hata tolerans teknikleri etkili çözümler üretmesine karşın, donanımsal altyapının bulunmadığı ya da var olan sisteme eklenmesi mümkün olmadığı durumlarda, yazılımsal hata toleransı teknikleri daha ucuz ve esnek bir alternatif sunabilir. Yazılımsal Hata Toleransı teknikleri, güçlü bir alternatif olmasına rağmen, genellikle yedekleme mantığına dayalı çalıştıklarından, performans düşüşüne ve hataya neden olmaya açık olan bit sayısını arttırmaktadır. Uygulama güvenilirliğinin bir endişe olduğu sistemlerde, performans ve erişiliebilirlik daha büyük bir sistem endişesi ve gereksinimi durumunda olduğundan, bu çoklu objektifli bir yaklaşım gerektirmektedir. Belirli ölçüde bir hatanın kabul edilebilir olduğu ve erişilebilirliğin önemli olduğu uygulamalarda, sisteme getirdikleri performans yükünden ötürü, literatürdeki yazılımsal hata toleransı tekniklerini olduğu gibi kullanılamayabilir. Bu noktada bizim tekniğimiz seçimsel yazılım hata toleransı (SYHT) erişilebilirlik ve güvenilirliği eş zamanlı sağlamayı hedefler. SYHT bunu, uygulamanın sadece ihtiyaç duyduğu ölçüde hata toleransı kullanarak ve uygulamanın ürettiği verilerde kaliteyi koruyarak sağlamaktadır. SYHT yazılım profil bilgisini kullanarak, uygulamanın yumuşak hatalara karşı hassasiyetlerini anlamaya çalışır. Yumuşak hatalar yüksek sayıda çalışan komut satırlarında oluşmaya meyillidir. Ayrıca, yumuşak hatalara maruz kaldığında, uygulama tarafından oluşturulan verilerde daha fazla hataya sebep olan komut satırlarının uygulamanın güvenilirlik açısından hassas komut satırları olduğu söylenebilir. SYHT bu bilgileri kullanarak, yumuşak hatalara maruz kalma olasılığı düşük ve uygulama tarafından oluşturulan verilerde daha az hataya sebep olan komut satırları için hata toleransını kaldırır. Bu yaklaşım, performansı arttırırken ve güvenilirliği yeterli seviyede tutarken, enerji tüketimlerini ve yedeklenen veri sayısını (dolayısıyla yumuşak hatalara maruz kalan bit sayısını) azaltır.Bu teknik kolaylıkla literatürde yaygın olan yazılımsal hata toleransı tekniklerine adapte edilebilir. Bu adaptasyonu yaparken de, uygulamanın çeşitli endişelerine uygun olacak şekilde bir hata toleransı kullanır. Benzeri şekilde, hibrit ve donanımsal hata toleransı yaklaşımları da bizim yaklaşımımızın sağladığı iyileştirmelerden faydalanabilirler.