HPCA 2025’te Kasırga Rüzgarı: Üç Makale, Tek Bir Araştırma Kültürü

Yüksek performanslı bilgi işlem sistemleri alanında dünyanın en prestijli konferanslarından biri olan International Symposium on High-Performance Computer Architecture (HPCA), bu yıl Las Vegas’ta 31. kez düzenlendi. HPCA 2025, dünya genelinden öncü araştırmacıların ileri seviye donanım mimarileri, bellek sistemleri ve işlemci güvenliği konularındaki çalışmalarını sergilediği seçkin bir platform oldu.

Bu yıl konferansa damgasını vuran laboratuvarlardan biri ise TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi çatısı altında faaliyet gösteren Kasırga Mikroişlemciler Laboratuvarı oldu. Aynı araştırma kültüründen doğmuş üç ayrı araştırmacı, üç farklı araştırma başlığıyla HPCA 2025’te sahne aldı. Bu üç çalışmanın ortak noktası yalnızca araştırmacıların yetiştiği yer değil; aynı zamanda DRAM bellek güvenliği, performans ve enerji verimliliği gibi, modern bilgi işlem altyapılarının temel sorunlarına ışık tutmaları.

Seçkin Eser Ödülü: PaCRAM ile Gelen Uluslararası Takdir

Kasırga Laboratuvarı’nın bu yılki en dikkat çekici başarısı, yüksek lisans tez çalışmasını bu konferansa taşıyan Yahya Can Tuğrul’dan geldi. TOBB ETÜ ve ETH Zürich iş birliğiyle gerçekleştirilen “Understanding RowHammer Under Reduced Refresh Latency: Experimental Analysis of Real DRAM Chips and Implications on Future Solutions” başlıklı çalışma, HPCA 2025’te “Distinguished Artifact Award” (Seçkin Eser Ödülü) ile ödüllendirildi.

Bu prestijli ödül, yalnızca bilimsel içeriğin kalitesine değil; aynı zamanda çalışmanın yeniden üretilebilirliği, açık veri sağlama ve topluluk katkısına açıklık gibi çağdaş bilimsel değerlerine de odaklanıyor.

PaCRAM adını taşıyan yaklaşım, SatırDarbesi saldırılarına karşı uygulanan koruma yöntemlerini sistem başarımından ödün vermeden güçlendirmeyi amaçlıyor. Araştırma kapsamında üç büyük DRAM üreticisinden temin edilen 388 adet gerçek DDR4 DRAM yongası kullanılarak yapılan deneysel analizler, geleneksel refresh stratejilerinin ötesine geçilebileceğini gösteriyor. Geliştirilen çözüm, hem enerji verimliliğini hem de sistem tepkiselliğini artırırken, güvenlikten taviz vermeyen bir koruma modeli sunuyor.

PaCRAM Kaynak Kodu: https://github.com/CMU-SAFARI/PaCRAM
Makale (arXiv versiyonu): https://arxiv.org/pdf/2502.11745

Chronus: Endüstri Çözümlerine Bilimsel Bir Bakış

Oğuzhan Canpolat (TOBB ETÜ & ETH Zürich) liderliğinde sunulan “Chronus: Understanding and Securing the Cutting-Edge Industry Solutions to DRAM Read Disturbance” başlıklı çalışma ise, doğrudan sektörde kullanılan DRAM güvenlik çözümlerini hedef alıyor.

Chronus, modern donanım üreticileri tarafından sunulan ileri seviye koruma tekniklerini deneysel ve teorik yöntemlerle analiz ederek güvenlik açıklarını ve uygulanabilirlik limitlerini göz önüne seriyor. Özellikle donanım içi mantıkların analizine dayanan yaklaşımıyla, hem akademi hem de sanayi için eşsiz bir kaynak olma özelliği taşıyor.

Chronus Kaynak Kodu: https://github.com/CMU-SAFARI/Chronus
Makale (arXiv versiyonu): https://arxiv.org/pdf/2502.12650

Değişken Okuma Hataları Üzerine Derinlemesine Bir Analiz: Variable Read Disturbance

Ataberk Olgun (ETH Zürich), Kasırga Laboratuvarı'ndan mezun olup şu anda doktorasına ETH Zürich’te devam eden başarılı bir araştırmacı. HPCA 2025’te sunduğu “Variable Read Disturbance: An Experimental Analysis of Temporal Variation in DRAM Read Disturbance” adlı çalışması, bellek hücrelerinin zamanla nasıl bozulmaya uğradığını detaylı bir şekilde ele alıyor.

Bu çalışma, DRAM hücrelerinin belirli dönemlerde daha hassas hale geldiğini göstererek, donanım güvenliği ve hata toleransı konularında yeni nesil koruma protokollerinin geliştirilmesine katkı sunuyor. Ayrıca bu tür bozulmaların sadece statik değil, dinamik zamanlama kalıplarıyla da ilişkili olduğunu gösteren bulgular, sektördeki doğrulama sistemlerini derinden etkileme potansiyeli taşıyor.

Makale (arXiv versiyonu): https://arxiv.org/pdf/2502.13075

Kasırga’dan Küresele: Disiplinlerarası ve Uluslararası Bilimsel Başarının Mimarı

HPCA 2025’te sunulan bu üç değerli çalışmanın en dikkat çekici yönlerinden biri, sadece teknik içerikleriyle değil; aynı zamanda uluslararası iş birliklerinin, çok disiplinli yaklaşımların ve uzun soluklu araştırma kültürünün ürünleri olmaları. TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi’nin araştırma vizyonunu yansıtan Kasırga Mikroişlemciler Laboratuvarı, Türkiye’den çıkıp dünya sahnesine uzanan bir bilimsel ekol olarak öne çıkıyor.

Bu projeler, ETH Zürich, Rutgers University ve SAFARI Research Group gibi dünya çapında tanınan araştırma merkezleriyle gerçekleştirilen yakın iş birlikleri sonucunda ortaya çıktı. Kasırga'da temelleri atılan araştırma kültürü, bu küresel iş birliklerinin verimli bir şekilde yürütülmesini sağlayan sağlam bir zemin oluşturdu. Geliştirilen çalışmalar yalnızca birer akademik başarı değil; aynı zamanda farklı ülkelerden, farklı disiplinlerden gelen araştırmacıların ortak bir vizyon etrafında nasıl bir araya gelebildiğinin somut örnekleri.

Bu projelerde yer alan araştırmacı kadrosu da bu çeşitliliği yansıtıyor: Ataberk Olgun, Nisa Bostancı, İsmail Emir Yüksel, Abdullah Giray Yağlıkçı, Mohammad Sadrosadati, Geraldo Francisco de Oliveira, Minesh Patel, Haocong Luo, Oğuz Ergin ve Onur Mutlu gibi isimler, farklı akademik geçmişlere sahip olmalarına rağmen ortak bir hedef doğrultusunda bilgi ve deneyimlerini birleştirdiler. Bu birliktelik, yalnızca teknik anlamda değil, aynı zamanda bilimsel metodoloji, veri paylaşımı, açık kaynaklı yazılım geliştirme ve yeniden üretilebilirlik ilkelerinde de kendini gösteriyor.

Kasırga Mikroişlemciler Laboratuvarı, yalnızca teknik projeler geliştiren bir Ar-Ge birimi değil; aynı zamanda araştırmacı yetiştiren, bilimsel yetkinlik kazandıran ve bireysel başarıları kolektif kazanıma dönüştüren bir okul niteliğinde. Laboratuvarda edinilen disiplinli çalışma alışkanlığı, eleştirel düşünme becerisi ve sistem düzeyinde analiz yeteneği, araştırmacıların yüksek lisans veya doktora sonrası kariyerlerine yön verirken onlara güçlü bir temel sunuyor.

Bugün Kasırga mezunlarının ETH Zürich gibi dünyanın en prestijli üniversitelerinde doktora yapmaları, uluslararası konferanslarda ödüller almaları ve sektörün önde gelen firmalarıyla projeler geliştirmeleri, bu araştırma kültürünün doğrudan bir yansıması. HPCA 2025’te sergilenen başarı, sadece Türkiye’nin akademik potansiyelini dünyaya göstermiyor; aynı zamanda vizyoner danışmanlık, tutkulu araştırmacılar ve iş birliğine dayalı üretimin nasıl uluslararası yankı uyandırabileceğini de gözler önüne seriyor.

Bu bağlamda, Kasırga Mikroişlemciler Laboratuvarı’nın vizyonu artık yalnızca bir üniversite laboratuvarının ötesinde; küresel araştırma ekosistemine katkı sunan, nitelikli bilim insanları yetiştiren ve bilgi üretimini kolektif ilerlemeye dönüştüren bir merkeze dönüşmüş durumda.