Разработанный алгоритм поможет создавать более надежные микропроцессоры
Исследователи из России разработали алгоритм для проектировки коммуникационных сетей в микрочипе, позволяющий быстро формировать такой набор связей между его узлами, который обладает высоким уровнем устойчивости к появлению большого числа случайных дефектов при производстве или сбоев при работе микросхем. Его применение повысит надежность микропроцессоров, сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ.
«Принцип работы алгоритма можно сравнить с работой автомобильного навигатора. Если привычная дорога перекрыта, система сразу ищет объезд. Мы планируем проверить алгоритм на реальных микросхемах и посмотреть, как он влияет на энергопотребление и скорость передачи данных», — пояснил руководитель Учебной лаборатории систем автоматизированного проектирования МИЭМ ВШЭ Александр Романов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют ученые, современные микропроцессоры и так называемые системы на чипе включают в себя тысячи отдельных вычислительных блоков, каждый из которых решает специализированные задачи. Для их объединения и обмен данными между этими узлами используются различные шины и коммуникационные сети, которые в идеале должны позволять блокам обмениваться информацией с минимальной задержкой и потреблением энергии.
В процессе производства микрочипов часто возникают случайные дефекты, которые могут нарушить работу этих сетей, что побуждает инженеров разрабатывать их архитектуру таким образом, что передаваемые сигналы смогут обходить дефектные участки. Для этого часто используются различные глобальные алгоритмы, которые анализируют всю архитектуру чипа и позволяют подбирать альтернативные маршруты движения данных внутри сети.
Российские ученые выяснили, что процесс подбора этих маршрутов можно ускорить в 16-22 раза, если использовать для проектирования сетей разработанный ими подход, который опирается в своей работе на восемь более простых и быстродействующих локальных алгоритмов. Подобные подходы в прошлом строили избыточно длинные пути по сравнению с глобальными алгоритмами, однако исследователям из России удалось решить эту проблему, объединив восемь разработанных ими ранее локальных подходов.
Первые проверки работы этого алгоритма показали, что он в десятки раз превосходит по быстродействию эталонные глобальные алгоритмы, и при этом подобранные им маршруты передачи данных лишь на 1,64% отличаются от оптимальных путей даже при очень большом числе поврежденных узлов в сети. В перспективе это ускорит разработку процессоров, способных работать в сложных условиях и переносить появление большого числа дефектов в процессе их производства, подытожили исследователи.
Источник: ТАСС. Наука.