Google разработва проекта SiliFuzz за масово откриване на скритите дефекти в CPU

Google усилено работи за проактивно откриване на софтуерните дефекти в ключовите проекти с отворен код. Но сега бе съобщено, че се разработва и системата SiliFuzz, която ще открива дефектите в централните процесори.

Принципът на действие на SiliFuzz е да анализира работата на процесора, изпълнявайки предварително подготвени тестови данни, събрани с помощта на емулатори. Това е една от разновидностите на фазинга – процесорът е натоварен със „случайни“ изчисления, резултатът от които се проверява на изхода. Ако има несъответствие, процесорът се счита за дефектен.

Системата е предназначена да открива преди всичко електрическите дефекти на чиповете, които могат да възникнат по време на производството, монтажа, работния процес и т.н. Особено внимание се отделя именно на тях, а не на логическите грешки в самите процесори. В същото време, въпросните тестове не използват никакви нискостепенни механизми за отстраняване на грешките, което им позволява да се използват в ‘бойните’ системи.

Всъщност, задачата на разработчиците е да създадат система, която да може редовно да тества всяко ядро ​​във всеки сървър на Google, с минимално въздействие върху неговата производителност. В сегашния си вид SiliFuzz избира момента, в който натоварването на определена машина не е толкова голямо и последователно тества групи от по четири потока (2 ядра с SMT) за не повече от две минути. Към момента, разработчиците са се фокусирали върху процесорите x86-64, които масово се използват от самия Google.

Основната цел на проекта е да се автоматизира откриването на скритите дефекти, които водят до неправилни изчисления и които са много по-опасни от обикновените повреди и сривове, тъй като единствено малките отклонения в работата на чиповете водят до натрупване на масив от грешки. Така например се оказа, че някои процесори понякога връщат неправилни резултати от заявките на F2XM1 (x2-1), докато други — периодично давали различни от правилните разчети на FCOS. В последния случай, разликата е по-малка от 0,0000003%, но това може да е достатъчно за възникване на проблеми.

Както беше отбелязано, около 45% от дефектите, открити с помощта на SiliFuzz, не се проследяват от другите инструменти. В бъдеще, разработчиците планират да разширят SiliFuzz, да увеличат работната скорост на програмата и като цяло да подобрят качеството на нейното функциониране.