Kļūdas uzlabo dažas shēmas

Shēmas projektēšanā parasti nav vietas kļūdām. Taču jaunie pētījumi liecina, ka kontrolēta kļūdu daudzuma ieviešana vienkāršā shēmā var dubultot tās ātrumu, vienlaikus uz pusi samazinot enerģijas patēriņu un lielumu.





Kļūdu pārbaudītājs: Rīsu universitātes pētnieks Avinašs Lingamneni pārbauda prototipu shēmas, kas ir pakļautas kļūdām, bet darbojas efektīvi.

Pētnieki, kas strādā, izmanto dizaina metodi, lai izveidotu dzirdes aparātus, kuriem, viņuprāt, būs daudz ilgāks akumulatora darbības laiks. Šīs metodes varētu arī uzlabot citu displejos un kamerās izmantoto specializēto shēmu efektivitāti.

Pētnieki, kuru vadīja Krišna Palma , Raisa universitātes skaitļošanas profesors, ir izstrādājuši algoritmu, kas maina ķēdes dizainu, lai padarītu to efektīvāku, ņemot vērā noteiktu pieļaujamo kļūdu līmeni. Pētnieki no Palemas laboratorijas prezentēja darbu pagājušajā nedēļā DATE11 konferencē Grenoblē, Francijā.

Pieļaujot iepriekš noteiktu kļūdu biežumu, var tikt ievērojami palielināta efektivitāte bez ievērojama veiktspējas krituma. Kamēr kļūdas tiek ieviestas kontrolētā veidā un svarīgākās darbības daļas ir aizsargātas pret kļūdām, mazas kļūdas ir pieļaujamas daudzās lietojumprogrammās, piemēram, audio un grafisko signālu apstrādē. Viena šāda skaitļošanas kļūda var izraisīt nelielu, īslaicīgu attēla vai skaņas izkropļojumu, ko lielākā daļa cilvēku nespētu atklāt.

Pazeminot ķēdes spriegumu, lai samazinātu enerģijas patēriņu, tiks radītas kļūdas. Kad spriegums ir zemāks, dažas ķēdes daļas darbojas lēnāk nekā pārējās, izraisot kļūdas. Datorzinātnieki ir izgatavojuši mikroshēmas, kas lidojuma laikā maina dažādu ķēdes daļu spriegumu. Bet šie dizaini ir sarežģīti un palielina mikroshēmas izmēru.

Jūs varat iedomāties ķēdi kā ceļu tīklu, saka Palem. Informācijai plūstot pa ķēdi, dažos ceļos ir intensīva satiksme, dažos gandrīz nemaz. Rice grupas algoritms analizē ķēdi, lai noteiktu ceļus, kurus var apgriezt, vienlaikus ieviešot tikai pieļaujamas kļūdas. Mēs palaidām audio failus caur ķēdi un virknē diagnostikas izmēģinājumu meklējām augstas, vidējas un zemas aktivitātes zonas, skaidro Palem.

Pēc tam Rice grupa sadarbojās ar Šveices Elektronikas un mikrotehnoloģiju centra pētniekiem, lai izgatavotu un pārbaudītu apgrieztās shēmas. Viņi atklāja, ka jaunā ķēde darbojas divreiz ātrāk ar pusi mazākas enerģijas un tai bija 8 procentu kļūdas lielums. Jūs saņemat daudz vairāk atpakaļ, nekā atdodat, saka Palem. Šis kļūdu līmenis ir tāds, kāds ir pieļaujams uztveres uzdevumiem, piemēram, redzei un dzirdei.

Iepriekšējais darbs pie kļūdu pieļaušanas ķēdes projektēšanā nav bijis tik sistemātisks, saka Subhašišs Mitra , Stenfordas universitātes elektrotehnikas un datorzinātņu docents. Tomēr viņš atzīmē, ka līdz šim Rice grupa ir pierādījusi projektēšanas metodi ar ļoti vienkāršu shēmu. Mitra sagaida, ka šāda veida projektēšana ar sarežģītākām sistēmām būs izaicinājums.

Piemēram, pētnieki labprāt pagarinātu klēpjdatoru vai mobilo tālruņu akumulatora darbības laiku, izmantojot šāda veida pieeju. Taču šīm ierīcēm ir sarežģīti mikroprocesori, kas sastāv no daudzām shēmām, kas integrētas daudzos kodolos. Kad veidojat vispārēju sistēmu, jums ir jāpārliecinās, ka jūs pievienojat vērtību un vai sistēma ir izturīga, lai izturētu kļūdas, saka Mitra.

Palem cer vispirms pierādīt apgrieztās shēmas koncepciju vienkāršā sistēmā: dzirdes aparāta digitālajos signālu apstrādes blokos. Viņa grupa strādā ar Singapūras Nanjangas Tehnoloģiskās universitātes neirozinātniekiem, kuri modelē cilvēka dzirdi testa priekšmetos. Mēs vēl nezinām, kāda informācija rūp ausij, saka Palem. Apmēram pēc sešiem mēnešiem tiks veikti neirozinātnes pētījumi, un Palema grupa ievadīs informāciju par cilvēka auss kļūdu toleranci ķēdes projektēšanas procesā. Mēs ceram, ka dizains tiks izstrādāts līdz gada beigām, viņš saka.

paslēpties