談?wù)凣PU的使用壽命

上文結(jié)合論文談一談，三年壽命的GPU [上]說到，電路腐蝕導(dǎo)致橡樹嶺實驗室的GPU壽命只有3年，更換了11,000塊GPU。

早在2015年橡樹嶺實驗室就發(fā)表了針對GPU Error的另一篇文章：

[194] Understanding GPU Errors Large-scale HPCSystem and the Implications for System Design and Operation.

194 表示引用數(shù)。

這篇文章總結(jié)了Titan GPU運行中出現(xiàn)的失敗和教訓(xùn)。

雖然這篇文章發(fā)表于2015年，但是文章中圖片的模糊程度像是1955年。

1 背景介紹

GPU的主要的存儲部件，都使用了SECDEC ECC校驗保護，包括：

device memory

l2/l1cache,instruction cache,data cache, share memory

register file

但是并不是GPU中所有的部件都能被ECC校驗保護比如

logic

queue

thread block threaduler

warp scheduler

instruction dispatch unit

interconnect network

一旦一個部件發(fā)生錯誤，那么就可能影響多個線程。

文章總結(jié)了GPU經(jīng)常出現(xiàn)的error以及其影響。

上圖中最上面兩行的Single Bit Error和Double Bit Error后面會縮寫為SBE和DBE。

Stability

首先他們發(fā)現(xiàn)GPU發(fā)生問題的頻率較低，考慮到共計有18,688塊GPU。

按照GPU的手冊，這個數(shù)量的GPU，至少每天會發(fā)生兩次failure，但是實際中，每兩天發(fā)生一次。

他們也注意到，上圖中的Off the bus, ECC page retirement error和DBE failure是主要導(dǎo)致GPU失敗的問題。

他們也注意到，一小部分的bad GPU重復(fù)的發(fā)生問題，是拉低MTBF(meantime between failure)的主要原因。

如果可以早發(fā)現(xiàn)，那么應(yīng)當(dāng)提升GPU穩(wěn)定運行的時間。

Temporal Locality

研究人員發(fā)現(xiàn)，有顯著的一部分GPU failure發(fā)生遠早于MTFB。 這意味著GPU failure有很強的temporal locality。 如下圖所示，并不是均勻分布。

Stressing Testing

研究人員發(fā)現(xiàn)，有6塊GPU card造成了總體DBE error中的25%。 有一部分GPU可能會多次發(fā)生DBE和ECC page retirement問題，應(yīng)當(dāng)在早期發(fā)現(xiàn)這些GPU卡。 通過在進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)之前，進行壓力測試，可以有效避免類似問題。

Temperature

他們發(fā)現(xiàn)off the bus和DBE error是與溫度有關(guān)，但并不是所有的問題都與溫度有關(guān)。

SBE

SBE （Single bit error）, 他們發(fā)現(xiàn)98%的SBE問題只發(fā)生在10張卡上。

如下圖x軸所示，10張卡占據(jù)了整體98%的SBE Error

L2 Cache

899張有問題的卡中，如上文所述，10張卡貢獻了SBE 98%的問題。

這10張卡發(fā)生SBE錯誤時，99%都發(fā)生在了L2 Cache上，如下圖中間的圖。藍色代表L2Cache發(fā)生問題。

而對于其余發(fā)生問題，造成了2% SBE問題的卡，96%的問題都發(fā)生在了device memory上。