Reducción del Efecto BTI en el Banco de Registros de las GPU

El efecto Bias Temperature Instability (BTI) acelera el envejecimiento de los transistores utilizados para implementar las celdas de memoria de los dispositivos de cómputo. BTI se manifiesta cuando las celdas mantienen el mismo valor lógico almacenado durante un periodo de tiempo extenso. Este problema afecta a todas las de estructuras que contienen celdas de memoria, pero se agrava especialmente en las que incorporan un mayor número de transistores y son críticas para las prestaciones del sistema, como en el caso del banco de registros de las GPU. Este artículo muestra las similitudes entre los datos almacenados en los registros vectoriales de la GPU y, de acuerdo con estas observaciones, propone mecanismos arquitectónicos basados en compresión de datos, apagado y rotación de los bits de los registros con el objetivo de homogeneizar la degradación de las celdas. Los resultados experimentales muestran que el banco de registros convencional mantiene celdas con un único valor lógico durante toda la ejecución de las aplicaciones (distribución de duty cycle '0' y '1' de 100%), mientras que los mecanismos arquitectónicos propuestos consiguen reducir la distribución de máximo duty cycle '0' y '1' hasta un 65% y 78%, respectivamente