X-OCTANE：一种基于可解释芯片遥测技术的硅产品生命周期管理异常检测引擎

《ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems》：X-OCTANE: eXplainable On-Chip Telemetry-based Anomaly Notification Engine for Silicon Lifecycle Management

　　

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硅生命周期管理对于确保现代计算平台的可靠性、安全性及性能至关重要。传统的硅生命周期管理方法依赖于芯片外部或仅基于软件的分析手段，这类方法缺乏在芯片上的可解释性。我们提出了X-OCTANE，这是一种基于可解释的芯片内遥测技术的异常检测引擎。X–OCTANE是一种混合式可解释性框架，它将因果保持互信息与基于SHAP的特征归因方法相结合，从而实现特征的可解释性排序与选择。所提出的特征排序与选择方法在保持出色的安全导向型异常检测能力的同时，还增强了针对计算平台的安全性实时监控功能。在7纳米ASAP技术上，X-OCTANE能够在占用不到0.50%的CPU芯片面积以及1.0%的非空闲功耗的情况下，实现出色的异常检测性能。此外，X-OCTANE还能将基于异常的诊断准确率提高平均$7\mathrm{\%}$的比例。通过在两个独立的实验平台上使用PAMPAR基准测试套件进行的实验验证表明，所提出的可解释特征排序与选择方法确实提升了异常检测与诊断的效果。X–OCTANE为芯片内的硅生命周期管理分析奠定了可扩展且透明的基础，实现了检测精度与因果可解释性的统一。

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