面向车载功能安全的低开销超标量双核锁步处理器架构设计

在车载功能安全领域,双核锁步架构是一种被广泛应用于解决处理器故障的冗余架构。为支持细粒度故障处理的超标量处理器提出一种新颖的双核锁步架构,通过以分支跳转指令的形式执行程序回滚,该架构能在故障发生的同一时钟周期内检测和纠正故障,且不需要额外的专用硬件模块来满足细粒度回滚的需求。还提出一种虚拟写回机制,该机制将特定数据传送到只读寄存器以防止故障衍生,使处理器无需在程序执行期间持续保存现场,从而显著节省了面积开销。试验结果表明,该架构对注入处理器的故障实现了较彻底的故障覆盖,对处理器原型的性能影响很小,与先前双核锁步相关的工作相比,时间和面积开销更小。     

一种用于智能汽车的硬件友好对抗样本在线防御方法

提出了一种针对对抗样本攻击的硬件友好的在线防御方法。该方法由三部分组成，一个使用自编码器作为检测器来逼近自然样本流形分布的广谱检测算法，一个适用于深度神经网络 （Deep Neural Network，DNN） 瓷片加速器架构的高效层调度方案以减少数据访问开销，以及一个软硬件协同设计方法以达到检测精度和算法开销的平衡。试验表明，基于自编码器的广谱在线检测方法能够达到与已有算法相当的检测精度，提出的层调度方案将推理网络与检测器耦合的联合网络的DRAM访问量减少了43%，进而降低了能耗，提高了吞吐量。此外，软硬件协同设计方法在保证检测精度不 降低的情况下，将耦合网络的能耗和运行时间分别降低了58%和54%。