Çok çekirdekli mimarilerde iş parçacığı güvenilirliği

Modern işlemci teknolojisinde transistör boyutlarının gittikçe küçülmesi ve transistörlerin çok daha hızlı frekanslarda çalışması nedenleri ile, yonga bileşenlerinin geçici hata oranları artmaktadır. Geçici hatalar için sunulan çözümlerin değerlendirilmesi için bir güvenilirlik metriğine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez, çok çekirdekli mimarilerde çalışan paralel uygulamaların geçici hata hassasiyetlerini incelemektedir. İlk olarak, iş parçacıklarının hata hassasiyetlerini ölçen ve paralel uygulamaların göreceli hata hassasiyetlerini belirleyen, İş Parçacığı Hasar Görebilirlik Faktörü olarak isimlendirdiğimiz bir metrik önerilmektedir. Çalışmamız kapsamında, metriğin analitik tanımı verilerek uygulama verisinden metrik değerini hesaplayacak bir yapı oluşturulmuştur. Metriğin doğrulanmasına yönelik olarak, paralel uygulamalar için hata enjeksiyon deneyleri uygulanmıştır. Bu tezde ayrıca, farklı problemlerin paralel uygulamaları için performans-hata hassasiyeti analizi yapılarak farklı tasarım seçeneklerinin sistem performansı ve güvenilirliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu iki özelliği hesaba katarak yaptığımız analizler sonucunda, birbirine yakın performans değerlerine sahip ancak farklı hata hassasiyeti gösteren iki seçenek için tercih belirgin bir şekilde ortaya çıkmaktadır. Bu tez ayrıca, çok çekirdekli sistemler için güvenilirlik tabanlı çekirdek paylaştırma stratejileri önermektedir. Çekirdek paylaştırma stratejilerimizi değerlendirmek için, çok iş parçacıklı birden fazla uygulamadan oluşan iş yükleriyle deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bu tezde ayrıca, iş parçacığı seviyesinde hassasiyet analizi yapılarak uygulamadaki kritik iş parçacığı ve iş parçacığı bölgesi tespiti için bir kritik iş parçacığı belirleme algoritması önerilmiştir. Bu algoritma, güvenilirliği arttırmak için kullanılan kısmi çoklama yönteminde en önemli kod parçacıklarının tespitinde kullanılmış, farklı çoklama seviyeleriyle ölçülen hassasiyet değerleriyle tekniğin etkinliği gösterilmiştir.