211service.com
Mikroshēma pielāgojas nopietniem bojājumiem
Caltech pētnieki ir pierādījuši sarežģītu integrālo shēmu, kas pārdzīvo informācijas apstrādi, pārkonfigurējot veidus, kā tos sabojāt.
Spridzināšana: Skenējošā elektronu mikroskopa attēls parāda bojājumus, ko ķēdei nodarījis lāzers.
Mikroshēma fiziski nelabo trūkumus; tas izmanto otru procesoru, lai radītu jaunus veidus, kā veikt uzdevumu, neskatoties uz bojājumiem. Mikroshēmu var arī ieprogrammēt, lai prioritāte būtu enerģijas taupīšana vai ātrums. Ali Hajimiri , Caltech elektroinženieru profesors, kurš vadīja darbu, saka, ka mikroshēmas, kas regulē savu veiktspēju lidojuma laikā, arī parastos apstākļos varētu darboties labāk.
Pašatveseļošanās ķēdes var būt izturīgas pret ražošanas trūkumiem, un tās var izturēt bojājumus, ko izraisa augsta temperatūra vai novecošanās izraisīta nolietošanās. Tas varētu nozīmēt izturīgāku militāro sakaru aprīkojumu un pārnēsājamu plaša patēriņa elektroniku, kas var izturēt sitienu.
Hajimiri grupa ir pirmā, kas demonstrē šāda veida iespējas sarežģītā integrālajā shēmā - šajā gadījumā jaudas pastiprinātājā, ķēdes veidā, kas apstrādā signālu pārraidi mobilajos tālruņos un citās telekomunikāciju ierīcēs. Pašārstējošā mikroshēma sastāv no 100 000 tranzistoriem, vairāku veidu sensoriem un papildu iegulta procesora, kas uzrauga ķēdes veiktspēju un izpilda algoritmus, lai novērtētu, kā to var uzlabot.
Darbā, kas publicēts šomēnes žurnālā IEEE transakcijas par mikroviļņu teoriju un metodēm , Caltech grupa parādīja, ka ķēdes, kas aprīkotas ar pašatveseļošanās sistēmu, turpina darboties pat pēc tam, kad ķēde ir vairākkārt apstrādāta ar lāzeru, lai izsistētu apmēram pusi tranzistoru. Ir vajadzīgas tikai desmitiem milisekundes, lai pielāgotos bojājumiem. Ķēde, kas netika pakļauta šim uzbrukumam, spēja patērēt par 50 procentiem mazāk enerģijas nekā parasta ķēde, pārkonfigurējot sevi maksimālai efektivitātei.
Sekundārais procesors, kas nodrošina šos rezultātus, uzrauga ķēdi, palaižot programmu, kas analizē sensora datus par temperatūru, spriegumu, strāvu, jaudu un citiem. To var ieprogrammēt, lai optimizētu šos parametrus konkrētam rezultātam, piemēram, lai palielinātu pastiprinātāja radītā signāla tīrību vai jaudu. Pēc tam programma izdomā, kā mainīt ķēdi, lai vislabāk sasniegtu šo mērķi. Ir iespējams mainīt spriegumu, kas tiek pievadīts konkrētiem tranzistoriem ķēdē, vai mainīt veidu, kā signāli tiek virzīti caur to, lai izvairītos no bojātas vietas. Hajimiri saka, ka ķēdē ir aptuveni 250 000 iespējamo štatu.
Hajimiri saka, ka vajadzētu būt iespējai piemērot šo koncepciju jebkura veida ķēdei neatkarīgi no funkcijas. Jaudas pastiprinātāja demonstrācijā pašatveseļošanās sistēma neaizņem papildu laukumu, jo sekundārais procesors atrodas zem tā.
Šī koncepcija varētu atbrīvot mikroshēmu izstrādātājus no pienākuma pārliecināties, ka ķēdes var izturēt retus notikumus, piemēram, galējās temperatūras, sprieguma svārstības vai traucējumus. Spēja to darīt parasti maksā par veiktspēju.
Varat izveidot mikroshēmu, kas darbosies šajos sliktākajos scenārijos, taču lielākoties tas nav sliktākais gadījums, un lielāko daļu laika jūs varētu darboties ātrāk vai ar mazāku jaudu, saka. Subhašišs Mitra , Stenfordas universitātes datorzinātņu profesors, kurš nebija iesaistīts darbā. Tā kā silīcija tranzistori arvien agresīvāk tiek miniaturizēti, saka Mitra, ražotājiem būs nepieciešami ķēžu dizaineri, lai nodrošinātu lielāku uzticamību.
Vēl nesen ekonomika atturēja no šāda veida dizaina, saka Tomass H. Lī , kurš vada Stenfordas mikroviļņu integrālo shēmu laboratoriju. Taču kļūst daudz grūtāk veikt labu darbu mikroshēmu ražošanā, un es domāju, ka iegultās remonta sistēmas kļūs izplatītas.