सॉफ्ट एरर: Difference between revisions
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{{Distinguish|सॉफ्ट एरर}} | {{Distinguish|सॉफ्ट एरर}} | ||
[[ इलेक्ट्रानिक्स |इलेक्ट्रानिक्स]] और [[ कम्प्यूटिंग |कम्प्यूटिंग]] में, सॉफ्ट एरर एक प्रकार की एरर होती है, जहां सिग्नल या डेटम गलत होता है। एरर्सं विक्ट: दोष के कारण हो सकती हैं, सामान्यतः या तो रचना या निर्माण में [[गलती]], या टूटा हुआ घटक समझा जाता है। सॉफ्ट एरर भी एक संकेत या डेटा है जो गलत है, किन्तु ऐसी गलती या टूट-फूट का संकेत नहीं माना जाता है। सॉफ्ट एरर देखने के बाद, इसका कोई | [[ इलेक्ट्रानिक्स |इलेक्ट्रानिक्स]] और [[ कम्प्यूटिंग |कम्प्यूटिंग]] में, सॉफ्ट एरर एक प्रकार की एरर होती है, जहां सिग्नल या डेटम गलत होता है। एरर्सं विक्ट: दोष के कारण हो सकती हैं, सामान्यतः या तो रचना या निर्माण में [[गलती]], या टूटा हुआ घटक समझा जाता है। सॉफ्ट एरर भी एक संकेत या डेटा है जो गलत है, किन्तु ऐसी गलती या टूट-फूट का संकेत नहीं माना जाता है। सॉफ्ट एरर देखने के बाद, इसका कोई मतलब नहीं है कि सिस्टम पहले की तुलना में कम विश्वसनीय है।सॉफ्ट एरर का एक कारण [[ब्रह्मांड किरण|कॉस्मिक किरणों]] से होने वाली एकल घटना है। | ||
कंप्यूटर के मेमोरी प्रणाली में, एक सॉफ्ट एरर प्रोग्राम या डेटा वैल्यू में निर्देश को बदल देता है। सॉफ्ट एरर्स को सामान्यतः कंप्यूटर को [[कोल्ड | कंप्यूटर के मेमोरी प्रणाली में, एक सॉफ्ट एरर प्रोग्राम या डेटा वैल्यू में निर्देश को बदल देता है। सॉफ्ट एरर्स को सामान्यतः कंप्यूटर को [[कोल्ड बूटिंग]] करके ठीक किया जा सकता है। सॉफ्ट एरर प्रणाली के हार्डवेयर को हानि नहीं पहुंचाएगा; एकमात्र हानि उस डेटा को है जिसे संसाधित किया जा रहा है। | ||
सॉफ्ट एरर दो प्रकार के होते हैं, ''चिप-लेवल सॉफ्ट एरर'' और ''प्रणाली-लेवल सॉफ्ट एरर होती है'' । चिप-स्तर की सॉफ्ट एरर्सं तब होती हैं जब कण चिप से टकराते हैं, उदाहरण के लिए, जब कॉस्मिक किरण से वायु बौछार (भौतिकी) डाई (एकीकृत परिपथ) पर उतरती है। यदि सॉफ्ट एरर क्रिटिकल चार्ज वाला कोई कण [[मेमोरी सेल (कंप्यूटिंग)]] से टकराता है, तो यह सेल को एक अलग मान में स्थिति बदलने का कारण बन सकता है। इस उदाहरण में परमाणु प्रतिक्रिया इतनी छोटी है कि यह चिप की भौतिक संरचना को हानि नहीं पहुंचाती | सॉफ्ट एरर दो प्रकार के होते हैं, ''चिप-लेवल सॉफ्ट एरर'' और ''प्रणाली-लेवल सॉफ्ट एरर होती है'' । चिप-स्तर की सॉफ्ट एरर्सं तब होती हैं जब कण चिप से टकराते हैं, उदाहरण के लिए, जब कॉस्मिक किरण से वायु बौछार (भौतिकी) डाई (एकीकृत परिपथ) पर उतरती है। यदि सॉफ्ट एरर क्रिटिकल चार्ज वाला कोई कण [[मेमोरी सेल (कंप्यूटिंग)]] से टकराता है, तो यह सेल को एक अलग मान में स्थिति बदलने का कारण बन सकता है। इस उदाहरण में परमाणु प्रतिक्रिया इतनी छोटी है कि यह चिप की भौतिक संरचना को हानि नहीं पहुंचाती है। प्रणाली-स्तरीय सॉफ्ट एरर्सं तब होती हैं जब संसाधित किया जा रहा डेटा ध्वनि घटना से प्रभावित होता है, सामान्यतः जब डेटा डेटा बस में होता है। कंप्यूटर ध्वनि को डेटा बिट के रूप में समझने की कोशिश करता है, जिससे प्रोग्राम कोड को संबोधित करने या संसाधित करने में एरर्सं हो सकती हैं। गलत डेटा बिट को मेमोरी में भी सहेजा जा सकता है और बाद में समस्याएं उत्पन्न कर सकता है। | ||
यदि पता चला है, तो गलत डेटा के स्थान पर सही डेटा को फिर से लिखकर एक सॉफ्ट एरर को ठीक किया जा सकता है। अत्यधिक विश्वसनीय प्रणालियाँ चलते-फिरते सॉफ्ट एरर्स को ठीक करने के लिए [[त्रुटि सुधार|एरर सुधार]] का उपयोग करती हैं। चूंकि, कई प्रणालियों में, सही डेटा निर्धारित करना असंभव हो सकता है, या यहां तक कि यह पता लगाना भी कि कोई एरर उपस्थित है। इसके अतिरिक्त, सुधार होने से पहले, प्रणाली [[क्रैश (कंप्यूटिंग)]] हो सकता है, जिस स्थिति में [[पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया]] में [[रिबूट (कंप्यूटर)]] सम्मिलित होना चाहिए। सॉफ्ट एरर में डेटा में बदलाव सम्मिलित हैं{{mdashb}} भंडारण परिपथ में [[इलेक्ट्रॉनों]], उदाहरण के लिए{{mdashb}}किन्तु स्वयं भौतिक परिपथ, [[परमाणुओं]] में परिवर्तन नहीं होता है। यदि डेटा को दोबारा लिखा जाता है, तो परिपथ फिर से पूरी तरह से काम करेगा। डिजिटल लॉजिक, एनालॉग परिपथ, मैग्नेटिक | यदि पता चला है, तो गलत डेटा के स्थान पर सही डेटा को फिर से लिखकर एक सॉफ्ट एरर को ठीक किया जा सकता है। अत्यधिक विश्वसनीय प्रणालियाँ चलते-फिरते सॉफ्ट एरर्स को ठीक करने के लिए [[त्रुटि सुधार|एरर सुधार]] का उपयोग करती हैं। चूंकि, कई प्रणालियों में, सही डेटा निर्धारित करना असंभव हो सकता है, या यहां तक कि यह पता लगाना भी कि कोई एरर उपस्थित है। इसके अतिरिक्त, सुधार होने से पहले, प्रणाली [[क्रैश (कंप्यूटिंग)]] हो सकता है, जिस स्थिति में [[पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया]] में [[रिबूट (कंप्यूटर)]] सम्मिलित होना चाहिए। सॉफ्ट एरर में डेटा में बदलाव सम्मिलित हैं{{mdashb}} भंडारण परिपथ में [[इलेक्ट्रॉनों]], उदाहरण के लिए{{mdashb}}किन्तु स्वयं भौतिक परिपथ, [[परमाणुओं]] में परिवर्तन नहीं होता है। यदि डेटा को दोबारा लिखा जाता है, तो परिपथ फिर से पूरी तरह से काम करेगा। डिजिटल लॉजिक, एनालॉग परिपथ, मैग्नेटिक संचयन और अन्य स्थानों पर सॉफ्ट एरर ट्रांसमिशन लाइनों पर हो सकते हैं, किन्तु सामान्यतः अर्धचालक संचयन में जाने जाते हैं। | ||
== क्रिटिकल चार्ज == | == क्रिटिकल चार्ज == | ||
परिपथ सॉफ्ट एरर का अनुभव करता है या नहीं, आने वाले कण की ऊर्जा, प्रभाव की ज्यामिति, हड़ताल का स्थान और तर्क परिपथ के रचना पर निर्भर करता है। उच्च [[समाई]] और उच्च तर्क वोल्टेज वाले लॉजिक परिपथ में एरर होने की संभावना कम होती है। कैपेसिटेंस और वोल्टेज के इस संयोजन को क्रिटिकल [[ बिजली का आवेश |विद्दुतका आवेश]] पैरामीटर, Q<sub>crit</sub> द्वारा वर्णित किया गया है Q<sub>crit</sub> तर्क स्तर को बदलने के लिए आवश्यक न्यूनतम इलेक्ट्रॉन आवेश अस्तव्यस्तता। एक उच्च Q<sub>crit</sub> | परिपथ सॉफ्ट एरर का अनुभव करता है या नहीं, आने वाले कण की ऊर्जा, प्रभाव की ज्यामिति, हड़ताल का स्थान और तर्क परिपथ के रचना पर निर्भर करता है। उच्च [[समाई]] और उच्च तर्क वोल्टेज वाले लॉजिक परिपथ में एरर होने की संभावना कम होती है। कैपेसिटेंस और वोल्टेज के इस संयोजन को क्रिटिकल [[ बिजली का आवेश |विद्दुतका आवेश]] पैरामीटर, Q<sub>crit</sub> द्वारा वर्णित किया गया है Q<sub>crit</sub> तर्क स्तर को बदलने के लिए आवश्यक न्यूनतम इलेक्ट्रॉन आवेश अस्तव्यस्तता। एक उच्च Q<sub>crit</sub> का अर्थ है कम सॉफ्ट एरर। दुर्भाग्य से, एक उच्च Q<sub>crit</sub> का अर्थ एक धीमा लॉजिक गेट और एक उच्च शक्ति अपव्यय भी है। चिप सुविधा आकार और आपूर्ति वोल्टेज में कमी, कई कारणों से वांछनीय, Q<sub>crit</sub> घट जाती है। | ||
लॉजिक परिपथ में, Q<sub>crit</sub> एक परिपथ नोड पर आवश्यक प्रेरित चार्ज की न्यूनतम मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिससे वोल्टेज पल्स उस नोड से आउटपुट तक फैलता है और पर्याप्त अवधि और परिमाण का विश्वसनीय रूप से लैच किया जा सकता है। चूँकि एक लॉजिक परिपथ में कई नोड होते हैं जो टकरा सकते हैं, और प्रत्येक नोड अद्वितीय समाई और आउटपुट से दूरी का हो सकता है, Q<sub>crit</sub> सामान्यतः प्रति-नोड के आधार पर विशेषता होती है। | इस प्रकार, चिप प्रौद्योगिकी की प्रगति के रूप में सॉफ्ट एरर्स का महत्व बढ़ जाता है। | ||
लॉजिक परिपथ में, Q<sub>crit</sub> एक परिपथ नोड पर आवश्यक प्रेरित चार्ज की न्यूनतम मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिससे वोल्टेज पल्स उस नोड से आउटपुट तक फैलता है और पर्याप्त अवधि और परिमाण का विश्वसनीय रूप से लैच किया जा सकता है। चूँकि एक लॉजिक परिपथ में कई नोड होते हैं जो टकरा सकते हैं, और प्रत्येक नोड अद्वितीय समाई और आउटपुट से दूरी का हो सकता है, Q<sub>crit</sub> को सामान्यतः प्रति-नोड के आधार पर विशेषता होती है। | |||
== सॉफ्ट एरर के कारण == | == सॉफ्ट एरर के कारण == | ||
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1970 के दशक में [[गतिशील रैम]] की प्रारंभिक के साथ सॉफ्ट एरर व्यापक रूप से ज्ञात हो गए थे । इन प्रारंभिक उपकरणों में, सिरेमिक चिप संकुलिंग सामग्री में थोड़ी मात्रा में [[रेडियोधर्मी]] संदूषक होते थे। अत्यधिक सॉफ्ट एरर्स से बचने के लिए बहुत कम क्षय दर की आवश्यकता होती है, और तब से चिप कंपनियों को कभी-कभी संदूषण की समस्या का सामना करना पड़ा है। आवश्यक भौतिक शुद्धता को बनाए रखना अत्यंत कठिन है। महत्वपूर्ण संकुलिंग सामग्री के लिए अल्फा कण उत्सर्जन दर को 0.001 गणना प्रति घंटे प्रति सेमी से कम के स्तर पर नियंत्रित करना<sup>2</sup> (सीपीएच/सेमी<sup>2</sup>) अधिकांश परिपथों के विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए आवश्यक है। तुलना के लिए, सामान्य जूते के तलवे की गणना दर 0.1 और 10 सीपीएच/सेमी<sup>2 के बीच होती है | | 1970 के दशक में [[गतिशील रैम]] की प्रारंभिक के साथ सॉफ्ट एरर व्यापक रूप से ज्ञात हो गए थे । इन प्रारंभिक उपकरणों में, सिरेमिक चिप संकुलिंग सामग्री में थोड़ी मात्रा में [[रेडियोधर्मी]] संदूषक होते थे। अत्यधिक सॉफ्ट एरर्स से बचने के लिए बहुत कम क्षय दर की आवश्यकता होती है, और तब से चिप कंपनियों को कभी-कभी संदूषण की समस्या का सामना करना पड़ा है। आवश्यक भौतिक शुद्धता को बनाए रखना अत्यंत कठिन है। महत्वपूर्ण संकुलिंग सामग्री के लिए अल्फा कण उत्सर्जन दर को 0.001 गणना प्रति घंटे प्रति सेमी से कम के स्तर पर नियंत्रित करना<sup>2</sup> (सीपीएच/सेमी<sup>2</sup>) अधिकांश परिपथों के विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए आवश्यक है। तुलना के लिए, सामान्य जूते के तलवे की गणना दर 0.1 और 10 सीपीएच/सेमी<sup>2 के बीच होती है | | ||
संकुल रेडियोधर्मी क्षय सामान्यतः [[अल्फा कण]] उत्सर्जन द्वारा सॉफ्ट एरर का कारण बनता है। सकारात्मक आवेशित अल्फा कण अर्धचालक के माध्यम से यात्रा करता है और वहां इलेक्ट्रॉनों के वितरण को बाधित करता है। यदि अस्तव्यस्तता अधिक बड़ी है, तो डिजिटल डेटा सिग्नल (सूचना सिद्धांत) 0 से 1 या इसके विपरीत बदल सकता है। [[संयोजन तर्क]] में, यह प्रभाव क्षणिक होता है, शायद नैनोसेकंड के एक अंश तक रहता है, और इसके कारण संयोजन तर्क में सॉफ्ट एरर की चुनौती पर ध्यान नहीं दिया जाता है। [[ कुंडी (इलेक्ट्रॉनिक) |कुंडी (इलेक्ट्रॉनिक)]] और [[रैंडम एक्सेस मेमोरी]] जैसे अनुक्रमिक तर्क में, यह क्षणिक अस्तव्यस्तता भी अनिश्चित समय के लिए संग्रहीत हो सकती है, जिसे बाद में पढ़ा जा सकता है। इस प्रकार, रचनार सामान्यतः | संकुल रेडियोधर्मी क्षय सामान्यतः [[अल्फा कण]] उत्सर्जन द्वारा सॉफ्ट एरर का कारण बनता है। सकारात्मक आवेशित अल्फा कण अर्धचालक के माध्यम से यात्रा करता है और वहां इलेक्ट्रॉनों के वितरण को बाधित करता है। यदि अस्तव्यस्तता अधिक बड़ी है, तो डिजिटल डेटा सिग्नल (सूचना सिद्धांत) 0 से 1 या इसके विपरीत बदल सकता है। [[संयोजन तर्क]] में, यह प्रभाव क्षणिक होता है, शायद नैनोसेकंड के एक अंश तक रहता है, और इसके कारण संयोजन तर्क में सॉफ्ट एरर की चुनौती पर ध्यान नहीं दिया जाता है। [[ कुंडी (इलेक्ट्रॉनिक) |कुंडी (इलेक्ट्रॉनिक)]] और [[रैंडम एक्सेस मेमोरी]] जैसे अनुक्रमिक तर्क में, यह क्षणिक अस्तव्यस्तता भी अनिश्चित समय के लिए संग्रहीत हो सकती है, जिसे बाद में पढ़ा जा सकता है। इस प्रकार, रचनार सामान्यतः संचयन परिपथ में समस्या के बारे में अधिक जागरूक होते हैं। | ||
2011 का [[ब्लैक हैट ब्रीफिंग]] पेपर इंटरनेट के [[डोमेन की नामांकन प्रणाली]] में इस तरह के बिट-फ्लिप के वास्तविक जीवन के सुरक्षा प्रभावों पर चर्चा करता है। विभिन्न सामान्य डोमेन के लिए बिट-फ्लिप परिवर्तनों के कारण प्रति दिन 3,434 गलत अनुरोधों तक पेपर पाया गया था । इनमें से कई बिट-फ्लिप शायद हार्डवेयर समस्याओं के कारण हो सकते हैं, किन्तु कुछ को अल्फा कणों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।<ref>{{cite web |url=https://media.blackhat.com/bh-us-11/Dinaburg/BH_US_11_Dinaburg_Bitsquatting_WP.pdf |title=बिटक्वाटिंग - बिना शोषण के डीएनएस हाइजैकिंग|author=Artem Dinaburg |date=July 2011 |access-date=2011-12-26 |archive-date=2018-06-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180611050923/https://media.blackhat.com/bh-us-11/Dinaburg/BH_US_11_Dinaburg_Bitsquatting_WP.pdf |url-status=dead }}</ref> [[ bitsquating |बित्स्क्वातिंग]] के रूप में दुर्भावनापूर्ण अभिनेताओं द्वारा इन बिट-फ्लिप एरर्स का लाभ उठाया जा सकता है। | 2011 का [[ब्लैक हैट ब्रीफिंग]] पेपर इंटरनेट के [[डोमेन की नामांकन प्रणाली]] में इस तरह के बिट-फ्लिप के वास्तविक जीवन के सुरक्षा प्रभावों पर चर्चा करता है। विभिन्न सामान्य डोमेन के लिए बिट-फ्लिप परिवर्तनों के कारण प्रति दिन 3,434 गलत अनुरोधों तक पेपर पाया गया था । इनमें से कई बिट-फ्लिप शायद हार्डवेयर समस्याओं के कारण हो सकते हैं, किन्तु कुछ को अल्फा कणों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।<ref>{{cite web |url=https://media.blackhat.com/bh-us-11/Dinaburg/BH_US_11_Dinaburg_Bitsquatting_WP.pdf |title=बिटक्वाटिंग - बिना शोषण के डीएनएस हाइजैकिंग|author=Artem Dinaburg |date=July 2011 |access-date=2011-12-26 |archive-date=2018-06-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180611050923/https://media.blackhat.com/bh-us-11/Dinaburg/BH_US_11_Dinaburg_Bitsquatting_WP.pdf |url-status=dead }}</ref> [[ bitsquating |बित्स्क्वातिंग]] के रूप में दुर्भावनापूर्ण अभिनेताओं द्वारा इन बिट-फ्लिप एरर्स का लाभ उठाया जा सकता है। | ||
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=== सॉफ्ट एरर शमन === | === सॉफ्ट एरर शमन === | ||
एक रचना सही अर्धचालक, संकुल और सब्सट्रेट सामग्री, और सही | एक रचना सही अर्धचालक, संकुल और सब्सट्रेट सामग्री, और सही उपकरण ज्यामिति का चयन करके विवेकपूर्ण उपकरण रचना द्वारा सॉफ्ट एरर्स की दर को कम करने का प्रयास कर सकता है। अधिकांशतः, चूंकि, यह उपकरण के आकार और वोल्टेज को कम करने, ऑपरेटिंग गति बढ़ाने और Li अपव्यय को कम करने की आवश्यकता से सीमित है। जेडईसी जेएसडी[[JESD-89|-89]] मानक का उपयोग करते हुए उद्योग में समुच्चय करने के लिए उपकरणों की संवेदनशीलता का वर्णन किया गया है। | ||
डिजिटल परिपथ में सॉफ्ट एरर रेट को कम करने के लिए उपयोग की जाने Li विधि को [[ विकिरण सख्त |विकिरण सख्त]] कहा जाता है। इसमें वृद्धि भी सम्मिलित है | डिजिटल परिपथ में सॉफ्ट एरर रेट को कम करने के लिए उपयोग की जाने Li विधि को [[ विकिरण सख्त |विकिरण सख्त]] कहा जाता है। इसमें वृद्धि भी सम्मिलित है | ||
इसके प्रभावी Q को बढ़ाने के लिए चयनित परिपथ नोड्स पर समाई | इसके प्रभावी Q<sub>crit</sub> को बढ़ाने के लिए चयनित परिपथ नोड्स पर समाई मूल्य। यह कण ऊर्जा की सीमा को कम करता है | | ||
जिससे नोड का तर्क मूल्य परेशान हो सकता है। साझा करने वाले ट्रांजिस्टर के आकार को बढ़ाकर अधिकांशतः विकिरण सख्त किया जाता है | | जिससे नोड का तर्क मूल्य परेशान हो सकता है। साझा करने वाले ट्रांजिस्टर के आकार को बढ़ाकर अधिकांशतः विकिरण सख्त किया जाता है | | ||
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हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों विधिों का उपयोग करके प्रोसेसर और मेमोरी संसाधनों में सॉफ्ट एरर को संबोधित करने का काम किया गया है। कई शोध प्रयासों ने हार्डवेयर-आधारित निरर्थक बहु-थ्रेडिंग के माध्यम से एरर का पता लगाने और पुनर्प्राप्ति का प्रस्ताव करके सॉफ्ट एरर्स को संबोधित किया था ।<ref name="ReinhardtMukherjee2000">{{cite journal |last1=Reinhardt |first1=Steven K. |last2=Mukherjee |first2=Shubhendu S. |title=एक साथ मल्टीथ्रेडिंग के माध्यम से क्षणिक दोष का पता लगाना|journal=ACM SIGARCH Computer Architecture News |volume=28 |issue=2 |date=2000 |pages=25–36 |issn=0163-5964 |doi=10.1145/342001.339652|citeseerx=10.1.1.112.37}}</ref><ref name="MukherjeeKontz2002">{{cite journal |last1=Mukherjee |first1=Shubhendu S. |last2=Kontz |first2=Michael |last3=Reinhardt |first3=Steven K. |title=अनावश्यक मल्टीथ्रेडिंग विकल्पों का विस्तृत डिजाइन और मूल्यांकन|journal=ACM SIGARCH Computer Architecture News |volume=30 |issue=2 |date=2002 |pages=99 |issn=0163-5964 |doi=10.1145/545214.545227 |citeseerx=10.1.1.13.2922|s2cid=1909214 }}</ref><ref name="VijaykumarPomeranz2002">{{cite journal |last1=Vijaykumar |first1=T. N. |last2=Pomeranz |first2=Irith|author2-link= Irith Pomeranz |last3=Cheng |first3=Karl |title=एक साथ मल्टीथ्रेडिंग का उपयोग करके क्षणिक-दोष वसूली|journal=ACM SIGARCH Computer Architecture News |volume=30 |issue=2 |date=2002 |pages=87 |issn=0163-5964 |doi=10.1145/545214.545226|s2cid=2270600 }}</ref> | हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों विधिों का उपयोग करके प्रोसेसर और मेमोरी संसाधनों में सॉफ्ट एरर को संबोधित करने का काम किया गया है। कई शोध प्रयासों ने हार्डवेयर-आधारित निरर्थक बहु-थ्रेडिंग के माध्यम से एरर का पता लगाने और पुनर्प्राप्ति का प्रस्ताव करके सॉफ्ट एरर्स को संबोधित किया था ।<ref name="ReinhardtMukherjee2000">{{cite journal |last1=Reinhardt |first1=Steven K. |last2=Mukherjee |first2=Shubhendu S. |title=एक साथ मल्टीथ्रेडिंग के माध्यम से क्षणिक दोष का पता लगाना|journal=ACM SIGARCH Computer Architecture News |volume=28 |issue=2 |date=2000 |pages=25–36 |issn=0163-5964 |doi=10.1145/342001.339652|citeseerx=10.1.1.112.37}}</ref><ref name="MukherjeeKontz2002">{{cite journal |last1=Mukherjee |first1=Shubhendu S. |last2=Kontz |first2=Michael |last3=Reinhardt |first3=Steven K. |title=अनावश्यक मल्टीथ्रेडिंग विकल्पों का विस्तृत डिजाइन और मूल्यांकन|journal=ACM SIGARCH Computer Architecture News |volume=30 |issue=2 |date=2002 |pages=99 |issn=0163-5964 |doi=10.1145/545214.545227 |citeseerx=10.1.1.13.2922|s2cid=1909214 }}</ref><ref name="VijaykumarPomeranz2002">{{cite journal |last1=Vijaykumar |first1=T. N. |last2=Pomeranz |first2=Irith|author2-link= Irith Pomeranz |last3=Cheng |first3=Karl |title=एक साथ मल्टीथ्रेडिंग का उपयोग करके क्षणिक-दोष वसूली|journal=ACM SIGARCH Computer Architecture News |volume=30 |issue=2 |date=2002 |pages=87 |issn=0163-5964 |doi=10.1145/545214.545226|s2cid=2270600 }}</ref> | ||
इन दृष्टिकोणों ने आउटपुट में एरर्स की पहचान करने के लिए एप्लिकेशन निष्पादन को दोहराने के लिए विशेष हार्डवेयर का उपयोग किया, जिससे हार्डवेयर रचना जटिलता और उच्च प्रदर्शन ओवरहेड सहित निवेश में वृद्धि हुई। दूसरी ओर, सॉफ्टवेयर आधारित सॉफ्ट एरर | इन दृष्टिकोणों ने आउटपुट में एरर्स की पहचान करने के लिए एप्लिकेशन निष्पादन को दोहराने के लिए विशेष हार्डवेयर का उपयोग किया, जिससे हार्डवेयर रचना जटिलता और उच्च प्रदर्शन ओवरहेड सहित निवेश में वृद्धि हुई। दूसरी ओर, सॉफ्टवेयर आधारित सॉफ्ट एरर सहनशील योजनाएँ लचीली होती हैं और वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ माइक्रोप्रोसेसरों पर प्रयुक्त की जा सकती हैं। कई कार्य कंपाइलर-स्तरीय निर्देश प्रतिकृति और सॉफ्ट एरर डिटेक्शन के लिए परिणाम जाँच का प्रस्ताव करते हैं। | ||
<ref name="oh2002error">{{cite journal |last1=Nahmsuk |first1=Oh |last2=Shirvani |first2=Philip P. |last3=McCluskey |first3=Edward J. |title= सुपर-स्केलर प्रोसेसर में डुप्लिकेट निर्देशों द्वारा त्रुटि का पता लगाना|journal=IEEE Transactions on Reliability |volume=51 |date=2002 |pages=63–75 |doi=10.1109/24.994913}}</ref><ref name="reis2005swift">{{cite book |last1=Reis A. |first1=George A. |title=कोड जनरेशन और अनुकूलन पर अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी|last2=Chang |first2=Jonathan |last3=Vachharajani |first3=Neil |last4=Rangan |first4=Ram |last5=August |first5=David I. |chapter=SWIFT: Software implemented fault tolerance |location=Proceedings of the international symposium on Code generation and optimization |date=2005 |pages=243–254 |doi=10.1109/CGO.2005.34 |isbn=978-0-7695-2298-2 |citeseerx=10.1.1.472.4177|s2cid=5746979 }}</ref> | <ref name="oh2002error">{{cite journal |last1=Nahmsuk |first1=Oh |last2=Shirvani |first2=Philip P. |last3=McCluskey |first3=Edward J. |title= सुपर-स्केलर प्रोसेसर में डुप्लिकेट निर्देशों द्वारा त्रुटि का पता लगाना|journal=IEEE Transactions on Reliability |volume=51 |date=2002 |pages=63–75 |doi=10.1109/24.994913}}</ref><ref name="reis2005swift">{{cite book |last1=Reis A. |first1=George A. |title=कोड जनरेशन और अनुकूलन पर अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी|last2=Chang |first2=Jonathan |last3=Vachharajani |first3=Neil |last4=Rangan |first4=Ram |last5=August |first5=David I. |chapter=SWIFT: Software implemented fault tolerance |location=Proceedings of the international symposium on Code generation and optimization |date=2005 |pages=243–254 |doi=10.1109/CGO.2005.34 |isbn=978-0-7695-2298-2 |citeseerx=10.1.1.472.4177|s2cid=5746979 }}</ref> | ||
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[[तर्क सर्किट|तर्क परिपथ]] में सॉफ्ट एरर को कभी-कभी पता लगाया जाता है और [[ दोष सहिष्णुता |दोष सहिष्णुता]] की विधिों का उपयोग करके ठीक किया जाता है। इनमें अधिकांशतः निरर्थक परिपथरी या डेटा की गणना सम्मिलित होती है, और सामान्यतः परिपथ क्षेत्र, घटे हुए प्रदर्शन और/या उच्च विद्दुत की खपत की मूल्य पर आते हैं। लॉजिक परिपथ में बहुत उच्च सॉफ्ट-एरर विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए [[ ट्रिपल मॉड्यूलर अतिरेक |ट्रिपल मॉड्यूलर अतिरेक]] (टीएमआर) की अवधारणा को नियोजित किया जा सकता है। इस विधि में, समानांतर और आउटपुट में एक ही डेटा पर एक परिपथ की तीन समान प्रतियां बहुसंख्यक वोटिंग लॉजिक में फीड की जाती हैं, जो कम से कम दो तीन स्थितियों में हुई वैल्यू को लौटाती हैं। इस तरह, सॉफ्ट एरर के कारण एक परिपथ की विफलता को यह मानते हुए खारिज कर दिया जाता है कि अन्य दो परिपथ सही ढंग से संचालित हैं। व्यवहार में, चूंकि, कुछ रचनार 200% से अधिक परिपथ क्षेत्र और पावर ओवरहेड की आवश्यकता को वहन कर सकते हैं, इसलिए यह सामान्यतः केवल श्रेष्ठ रूप से प्रयुक्त होता है। लॉजिक परिपथ में सॉफ्ट एरर्स को ठीक करने के लिए एक अन्य सामान्य अवधारणा अस्थायी (या समय) अतिरेक है, जिसमें एक परिपथ एक ही डेटा पर कई बार काम करता है और स्थिरता के लिए बाद के मूल्यांकन की तुलना करता है। चूंकि, इस दृष्टिकोण में अधिकांशतः प्रदर्शन ओवरहेड, क्षेत्र ओवरहेड (यदि लैच की प्रतियां डेटा स्टोर करने के लिए उपयोग की जाती हैं), और पावर ओवरहेड होता है, चूंकि मॉड्यूलर रिडंडेंसी की तुलना में अधिक अधिक क्षेत्र-कुशल है। | [[तर्क सर्किट|तर्क परिपथ]] में सॉफ्ट एरर को कभी-कभी पता लगाया जाता है और [[ दोष सहिष्णुता |दोष सहिष्णुता]] की विधिों का उपयोग करके ठीक किया जाता है। इनमें अधिकांशतः निरर्थक परिपथरी या डेटा की गणना सम्मिलित होती है, और सामान्यतः परिपथ क्षेत्र, घटे हुए प्रदर्शन और/या उच्च विद्दुत की खपत की मूल्य पर आते हैं। लॉजिक परिपथ में बहुत उच्च सॉफ्ट-एरर विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए [[ ट्रिपल मॉड्यूलर अतिरेक |ट्रिपल मॉड्यूलर अतिरेक]] (टीएमआर) की अवधारणा को नियोजित किया जा सकता है। इस विधि में, समानांतर और आउटपुट में एक ही डेटा पर एक परिपथ की तीन समान प्रतियां बहुसंख्यक वोटिंग लॉजिक में फीड की जाती हैं, जो कम से कम दो तीन स्थितियों में हुई वैल्यू को लौटाती हैं। इस तरह, सॉफ्ट एरर के कारण एक परिपथ की विफलता को यह मानते हुए खारिज कर दिया जाता है कि अन्य दो परिपथ सही ढंग से संचालित हैं। व्यवहार में, चूंकि, कुछ रचनार 200% से अधिक परिपथ क्षेत्र और पावर ओवरहेड की आवश्यकता को वहन कर सकते हैं, इसलिए यह सामान्यतः केवल श्रेष्ठ रूप से प्रयुक्त होता है। लॉजिक परिपथ में सॉफ्ट एरर्स को ठीक करने के लिए एक अन्य सामान्य अवधारणा अस्थायी (या समय) अतिरेक है, जिसमें एक परिपथ एक ही डेटा पर कई बार काम करता है और स्थिरता के लिए बाद के मूल्यांकन की तुलना करता है। चूंकि, इस दृष्टिकोण में अधिकांशतः प्रदर्शन ओवरहेड, क्षेत्र ओवरहेड (यदि लैच की प्रतियां डेटा स्टोर करने के लिए उपयोग की जाती हैं), और पावर ओवरहेड होता है, चूंकि मॉड्यूलर रिडंडेंसी की तुलना में अधिक अधिक क्षेत्र-कुशल है। | ||
परंपरागत रूप से, [[डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी|गतिशील यादृच्छिक अभिगम मेमोरी]] में सॉफ्ट एरर को कम करने या उसके आसपास काम करने की खोज में सबसे अधिक ध्यान दिया गया है, इस तथ्य के कारण कि छोटा परिमाण में डेस्कटॉप और सर्वर कंप्यूटर प्रणाली में अतिसंवेदनशील | परंपरागत रूप से, [[डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी|गतिशील यादृच्छिक अभिगम मेमोरी]] में सॉफ्ट एरर को कम करने या उसके आसपास काम करने की खोज में सबसे अधिक ध्यान दिया गया है, इस तथ्य के कारण कि छोटा परिमाण में डेस्कटॉप और सर्वर कंप्यूटर प्रणाली में अतिसंवेदनशील उपकरण सतह क्षेत्र का अधिकांश हिस्सा सम्मिलित है (संदर्भ। सर्वर कंप्यूटरों में ईसीसी रैम का प्रचलन)। डीआरएएम की संवेदनशीलता के लिए कठिन आंकड़े कठिनाई से आते हैं, और रचना, निर्माण प्रक्रियाओं और निर्माताओं में अधिक भिन्न होते हैं। 1980 के दशक की विधि 256 किलोबाइट छोटा परिमाण में एक अल्फा कण से पांच या छह बिट फ्लिप के समूह हो सकते थे। आधुनिक छोटा परिमाण में बहुत छोटे आकार के फीचर होते हैं, इसलिए समान मात्रा में आवेश के जमाव से आसानी से कई और बिट्स फ्लिप हो सकते हैं। | ||
एरर का पता लगाने और सुधार परिपथ के रचना को इस तथ्य से सहायता मिलती है कि सॉफ्ट एरर्सं सामान्यतः चिप के बहुत छोटे क्षेत्र में स्थानीयकृत होती हैं। सामान्यतः, मेमोरी की केवल एक कोशिका प्रभावित होती है, चूंकि उच्च ऊर्जा की घटनाएं बहु-कोशिका को परेशान कर सकती हैं। परंपरागत मेमोरी लेआउट सामान्यतः चिप पर आसन्न कई अलग-अलग सुधार शब्दों में से एक को रखता है। इसलिए, यहां तक कि एक मल्टी-सेल समुच्चय भी केवल कई अलग-अलग एकल ईवेंट समुच्चय की ओर ले जाता है। एकल सुधार शब्द में मल्टी-बिट समुच्चय के अतिरिक्त कई सुधार शब्दों में सिंगल-बिट समुच्चय होता है। इसलिए, एक एरर सुधार कोड को सभी संभावित सॉफ्ट एरर्स से निपटने के लिए प्रत्येक सुधार शब्द में एरर में केवल एक बिट से निपटने की आवश्यकता होती है। 'मल्टी-सेल' शब्द का उपयोग मेमोरी के कई सेल्स को प्रभावित करने वाले समुच्चय्स के लिए किया जाता है, जो भी सुधार शब्द उन सेल में आते हैं। 'मल्टी-बिट' का उपयोग तब किया जाता है जब एक सुधार शब्द में कई बिट्स एरर में होते हैं। | एरर का पता लगाने और सुधार परिपथ के रचना को इस तथ्य से सहायता मिलती है कि सॉफ्ट एरर्सं सामान्यतः चिप के बहुत छोटे क्षेत्र में स्थानीयकृत होती हैं। सामान्यतः, मेमोरी की केवल एक कोशिका प्रभावित होती है, चूंकि उच्च ऊर्जा की घटनाएं बहु-कोशिका को परेशान कर सकती हैं। परंपरागत मेमोरी लेआउट सामान्यतः चिप पर आसन्न कई अलग-अलग सुधार शब्दों में से एक को रखता है। इसलिए, यहां तक कि एक मल्टी-सेल समुच्चय भी केवल कई अलग-अलग एकल ईवेंट समुच्चय की ओर ले जाता है। एकल सुधार शब्द में मल्टी-बिट समुच्चय के अतिरिक्त कई सुधार शब्दों में सिंगल-बिट समुच्चय होता है। इसलिए, एक एरर सुधार कोड को सभी संभावित सॉफ्ट एरर्स से निपटने के लिए प्रत्येक सुधार शब्द में एरर में केवल एक बिट से निपटने की आवश्यकता होती है। 'मल्टी-सेल' शब्द का उपयोग मेमोरी के कई सेल्स को प्रभावित करने वाले समुच्चय्स के लिए किया जाता है, जो भी सुधार शब्द उन सेल में आते हैं। 'मल्टी-बिट' का उपयोग तब किया जाता है जब एक सुधार शब्द में कई बिट्स एरर में होते हैं। | ||
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यदि तीनों मास्किंग प्रभाव विफल हो जाते हैं, तो प्रचारित पल्स लैच हो जाता है और लॉजिक परिपथ का आउटपुट एक गलत मान होगा। परिपथ ऑपरेशन के संदर्भ में, इस गलत आउटपुट वैल्यू को सॉफ्ट एरर घटना माना जा सकता है। चूंकि, माइक्रोआर्किटेक्चरल स्तर के दृष्टिकोण से, प्रभावित परिणाम वर्तमान में निष्पादित प्रोग्राम के आउटपुट को नहीं बदल सकता है। उदाहरण के लिए, गलत डेटा को उपयोग से पहले अधिलेखित किया जा सकता है, बाद के तर्क संचालन में छिपाया जा सकता है, या कभी भी उपयोग नहीं किया जा सकता है। यदि गलत डेटा किसी प्रोग्राम के आउटपुट को प्रभावित नहीं करता है, तो इसे माइक्रोआर्किटेक्चरल मास्किंग का एक उदाहरण माना जाता है। | यदि तीनों मास्किंग प्रभाव विफल हो जाते हैं, तो प्रचारित पल्स लैच हो जाता है और लॉजिक परिपथ का आउटपुट एक गलत मान होगा। परिपथ ऑपरेशन के संदर्भ में, इस गलत आउटपुट वैल्यू को सॉफ्ट एरर घटना माना जा सकता है। चूंकि, माइक्रोआर्किटेक्चरल स्तर के दृष्टिकोण से, प्रभावित परिणाम वर्तमान में निष्पादित प्रोग्राम के आउटपुट को नहीं बदल सकता है। उदाहरण के लिए, गलत डेटा को उपयोग से पहले अधिलेखित किया जा सकता है, बाद के तर्क संचालन में छिपाया जा सकता है, या कभी भी उपयोग नहीं किया जा सकता है। यदि गलत डेटा किसी प्रोग्राम के आउटपुट को प्रभावित नहीं करता है, तो इसे माइक्रोआर्किटेक्चरल मास्किंग का एक उदाहरण माना जाता है। | ||
== सॉफ्ट एरर दर == | == सॉफ्ट एरर दर == | ||
सॉफ्ट एरर रेट (एसईआर) वह दर है जिस पर कोई | सॉफ्ट एरर रेट (एसईआर) वह दर है जिस पर कोई उपकरण या प्रणाली सॉफ्ट एरर का सामना करता है या उसका सामना करने की पूर्वानुमान की जाती है। यह सामान्यतः विफलताओं की संख्या-इन-टाइम (फिट) या विफलताओं (एमटीबीएफ) के बीच औसत समय के रूप में व्यक्त किया जाता है। समय में विफलताओं की मात्रा निर्धारित करने के लिए अपनाई गई इकाई को फिट कहा जाता है, जो उपकरण के संचालन के प्रति अरब घंटे में एक एरर के बराबर है। एमटीबीएफ सामान्यतः उपकरण संचालन के वर्षों में दिया जाता है; इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, एक फिट लगभग 1,000,000,000 / (24 × 365.25) = एक साल के एमटीबीएफ की तुलना में एरर्स के बीच 114,077 गुना लंबा होता है। | ||
जबकि कई इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में एक एमटीबीएफ होता है जो परिपथ के अपेक्षित जीवनकाल से अधिक होता है, फिर भी एसईआर निर्माता या ग्राहक के लिए अस्वीकार्य हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदि प्रणाली में पर्याप्त सॉफ्ट एरर सुरक्षा नहीं है, तो सॉफ्ट एरर के कारण प्रति मिलियन परिपथ में कई विफलताओं की उम्मीद की जा सकती है। क्षेत्र में कुछ उत्पादों की विफलता, विशेष रूप से यदि विपत्तिपूर्ण हो, तो उस उत्पाद और कंपनी की प्रतिष्ठा को धूमिल कर सकती है जिसने इसे रचना किया था। इसके अतिरिक्त, सुरक्षा- या निवेश-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में जहां प्रणाली की विफलता की निवेश प्रणाली की निवेश से कहीं अधिक है, ग्राहक के लिए स्वीकार्य होने के लिए प्रति जीवन सॉफ्ट एरर विफलता का 1% कठिन परिस्थिति बहुत अधिक हो सकता है। इसलिए, उच्च मात्रा में प्रणाली का निर्माण करते समय या अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होने पर कम एसईआर के लिए रचना करना फायदेमंद होता है। | जबकि कई इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में एक एमटीबीएफ होता है जो परिपथ के अपेक्षित जीवनकाल से अधिक होता है, फिर भी एसईआर निर्माता या ग्राहक के लिए अस्वीकार्य हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदि प्रणाली में पर्याप्त सॉफ्ट एरर सुरक्षा नहीं है, तो सॉफ्ट एरर के कारण प्रति मिलियन परिपथ में कई विफलताओं की उम्मीद की जा सकती है। क्षेत्र में कुछ उत्पादों की विफलता, विशेष रूप से यदि विपत्तिपूर्ण हो, तो उस उत्पाद और कंपनी की प्रतिष्ठा को धूमिल कर सकती है जिसने इसे रचना किया था। इसके अतिरिक्त, सुरक्षा- या निवेश-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में जहां प्रणाली की विफलता की निवेश प्रणाली की निवेश से कहीं अधिक है, ग्राहक के लिए स्वीकार्य होने के लिए प्रति जीवन सॉफ्ट एरर विफलता का 1% कठिन परिस्थिति बहुत अधिक हो सकता है। इसलिए, उच्च मात्रा में प्रणाली का निर्माण करते समय या अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होने पर कम एसईआर के लिए रचना करना फायदेमंद होता है। | ||
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Latest revision as of 09:42, 21 April 2023
इलेक्ट्रानिक्स और कम्प्यूटिंग में, सॉफ्ट एरर एक प्रकार की एरर होती है, जहां सिग्नल या डेटम गलत होता है। एरर्सं विक्ट: दोष के कारण हो सकती हैं, सामान्यतः या तो रचना या निर्माण में गलती, या टूटा हुआ घटक समझा जाता है। सॉफ्ट एरर भी एक संकेत या डेटा है जो गलत है, किन्तु ऐसी गलती या टूट-फूट का संकेत नहीं माना जाता है। सॉफ्ट एरर देखने के बाद, इसका कोई मतलब नहीं है कि सिस्टम पहले की तुलना में कम विश्वसनीय है।सॉफ्ट एरर का एक कारण कॉस्मिक किरणों से होने वाली एकल घटना है।
कंप्यूटर के मेमोरी प्रणाली में, एक सॉफ्ट एरर प्रोग्राम या डेटा वैल्यू में निर्देश को बदल देता है। सॉफ्ट एरर्स को सामान्यतः कंप्यूटर को कोल्ड बूटिंग करके ठीक किया जा सकता है। सॉफ्ट एरर प्रणाली के हार्डवेयर को हानि नहीं पहुंचाएगा; एकमात्र हानि उस डेटा को है जिसे संसाधित किया जा रहा है।
सॉफ्ट एरर दो प्रकार के होते हैं, चिप-लेवल सॉफ्ट एरर और प्रणाली-लेवल सॉफ्ट एरर होती है । चिप-स्तर की सॉफ्ट एरर्सं तब होती हैं जब कण चिप से टकराते हैं, उदाहरण के लिए, जब कॉस्मिक किरण से वायु बौछार (भौतिकी) डाई (एकीकृत परिपथ) पर उतरती है। यदि सॉफ्ट एरर क्रिटिकल चार्ज वाला कोई कण मेमोरी सेल (कंप्यूटिंग) से टकराता है, तो यह सेल को एक अलग मान में स्थिति बदलने का कारण बन सकता है। इस उदाहरण में परमाणु प्रतिक्रिया इतनी छोटी है कि यह चिप की भौतिक संरचना को हानि नहीं पहुंचाती है। प्रणाली-स्तरीय सॉफ्ट एरर्सं तब होती हैं जब संसाधित किया जा रहा डेटा ध्वनि घटना से प्रभावित होता है, सामान