Chips reparieren sich selbst

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Können defekte Chips wiederverwendet werden? Ein Wissenschaftler-Team ist dieser Ansicht. Im Projekt CRISP (Cutting Edge Reconfigurable Integrated Circuit Systems for Stream Processing) haben sie dafür eine neue Technik entwickelt. Die EU förderte das Projekt mit 2,8 Millionen Euro.

Wie der EU-Informationsdienst Cordis berichtet, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass die Konstruktion völlig fehlerfreier Chips nicht machbar ist. Chips sind aufgrund von Herstellungsfehlern, Umweltbedingungen und Alterserscheinungen anfällig. Jedoch könne die Entwicklung von fehlertoleranten Strukturen dabei helfen, defekte Chips zu nutzen, anstatt sie in den Müll zu werfen, so der Ansatz der CRISP-Partner. Sie haben ein Chip-Design entworfen, das mit Mechanismen arbeitet, die Fehler aufspüren und beheben.

Bild: CRISP
Bild: CRISP

Auf der jüngsten DATE-Konferenz präsentierten die Forscher einen sich “selbst testenden, selbst reparierenden” Chip. “Eine entscheidende Neuerung ist der Dependability Manager, eine Testgenerierungseinheit, die Zugang zur eingebauten, selbst testenden Abtastkette hat und so die Produktion während der Laufzeit effektiv prüfen kann”, sagte Gerard Rauwerda vom CRISP-Partner Recore Systems. Dadurch könne festgestellt werden, welche Kerne korrekt funktionieren.

Durch zusätzliche Multiplexer könne die Software vom Funktionsmodus zum Diagnosemodus wechseln und Fehler aufspüren. “Es sind noch ein paar zeitliche Probleme zu bedenken, da der Schaltkreis online mit rund 200 Megahertz läuft, anstatt mit 25 Megahertz offline”, so Rauwerda. Sei die Analyse des Geräts abgeschlossen, lenke der Ressourcenmanager die Aufgaben auf fehlerfreie Teile des Chips um. Somit sei der Chip repariert und funktioniere weiter.

Laut Rauwerda kann diese Technik auf verschiedene Kerne angewendet werden. Zurzeit konzentriert sich das Projekt auf die Erkennung nicht mehr verwendbarer fehlerhafter Kerne und die Untersuchung, ob der Speicher der Kerne noch nutzbar ist. “In Zukunft möchten wir mit der Diagnose tiefer gehen und herausfinden, ob wir noch mehr Teile eines fehlerhaften Kerns verwenden können.”

Fotogalerie: Intels dreidimensionale Chip-Revolution

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