34、可现场修复控制逻辑的硬件修补技术实验评估

可现场修复控制逻辑的硬件修补技术实验评估

1. 信号选择与匹配器性能

在硬件修补实验中，采用了不同的信号选择方式。通过启发式算法自动选择了总共52位的RTL信号，该算法配置为返回所有控制秩非零且位宽小于16的信号。手动选择实现则对应特定实验中的所有信号。还有一种手动选择带ID的配置，它与手动选择类似，但额外包含10个信号用于监控流水线阶段MEM和WB中的目标寄存器。

对于所有变体的匹配器大小，都包含足够的条目以容纳最大的补丁，因此无需压缩。针对每个设计变体，为特定的9个bug开发了单独的补丁，并测量了每个信号的平均特异性。该指标通过特异性除以关键控制集中的信号数量来衡量，用于评估哪种方法在性能/面积权衡方面表现最佳。实验结果表明，手动选择变体在大多数bug上产生了最佳结果。手动选择带ID的解决方案特异性更好，但成本更高，其主要优势在于对r31 - forward问题有良好的处理效果，这得益于其对目标寄存器索引的跟踪。此外，自动选择算法表现也相当不错，且无需人工干预。

2. 状态匹配器的面积和时序开销

实现可现场修复控制逻辑（FRCL）解决方案需要添加关键控制匹配器逻辑，包括匹配器本身和恢复控制器，这会导致最终设计产生面积开销。以下是不同配置下的面积开销和传播延迟数据：

匹配器类型	匹配器面积（占基线设计面积百分比）				匹配器传播延迟（ns）