马骏驰　汪　芸　蔡震波　张庆祥　王　颖　胡　诚

1(东南大学计算机科学与工程学院　南京　211189)2(计算机网络和信息集成教育部重点实验室(东南大学)　南京　211189)3　　　(中国空间技术研究院总体部　北京　100094)



基于错误传播分析的SDC脆弱指令识别方法

马骏驰1,2汪芸1,2蔡震波3张庆祥3王颖3胡诚1,2

1(东南大学计算机科学与工程学院南京211189)2(计算机网络和信息集成教育部重点实验室(东南大学)南京211189)3(中国空间技术研究院总体部北京100094)

(jcma@seu.edu.cn)

单粒子软错误是高辐照空间环境下影响计算可靠性的主要因素.随着芯片晶体管数的快速增长，单粒子软错误的威胁日益严重.结果错误(silent data corruption, SDC)是单粒子软错误造成的一种故障类型.由于SDC是隐蔽传播的，SDC的检测是单粒子软错误防护的难点.寻找SDC脆弱指令是目前检测SDC的重要途径.现有方法需要进行巨量的错误注入，时间代价巨大.首先根据数据关联图建立了指令的数据依赖关系，研究了函数间和函数内部错误传播过程；进而推导出判定SDC脆弱指令的充分条件，提出了SDC脆弱指令识别方法,该方法在错误注入中依据充分条件推测潜在的SDC脆弱指令.实验表明，在保证较高准确率和覆盖率的前提下，时间代价显著减少.

单粒子翻转；单粒子软错误；SDC脆弱指令；错误注入；错误传播

单粒子翻转(single event upset, SEU)是由宇宙中的质子、电子、重离子等高能粒子轰击半导体器件造成PN结瞬间充放电现象.单粒子翻转引起的半导体电路瞬态故障称为单粒子软错误[1-3](以下简称软错误……