تحقیق درباره اشتباهات در معماري نانو

دسته بندي: تحقیق و پروژه رایگان,پروژه و تحقیق رایگان,دانش آموزی,تحقیق دانشجویی,

تولرانس نقايص و اشباهات در معماري نانو كامپيوترها

مقدمه:

ابزار الكترونيكي در مقياس نانومتر طي سالهاي اخير گسترش زيادي يافته اند. و علاوه بر گسترش ابزاري اين دسته از ابزار الكترونيكي يكسري تحقيقاتي بصورت پيشرفته روي سطوح مدارات منطقي صورت پذيرفته است كه از قبيل تكنولوژي تونل هاي انفرادي الكتروني (2و1) و نانو تيوپهاي كربني و نيز نانوسيم هاي نيمه هاديها و غيره مي باشد.

اندزه هايي خيلي كوچك ابزار الكترونيكي در مقياس نانو احتمال و امكان ساخت يك تريليون وسيله و يا ابزار در هر سانتيمتر مربع را ايجاد مي كند عليرغم اين براي تكميل مدارات و اجراي آنها يكسري محاسبات لازم است كه بايستي شرح كامل روي آنها صورت پذيرد و نيز روي عدم دقت و بي ثباتي اين ابزار كه از طريق فرآيندهاي اصلي و بوسيله وسايلي ظريف هاي حاصل مي آيد.

نقايص دايمي نيز مي توانند حين فرآيند توليد از بين بروند هر چند كه اينكار در زمانيكه محاسبات براي مادام العمر مي خواهد مصداق داشته باشد خيلي ضعيف به نظر مي رسند. در آينده از نظر معماري نانو الكتريك ها قادر به تولرانس هاي خيلي بزرگ از لحاظ عددي (كه شامل و اشتباهات مي باشد) مي باشند به طرح هاي معماري شده تولرانس خطا در محدوده هاي خيلي بزرگ با ابزار غير قابل اعتماد نمي تواند نتيجه اش كاملا رضايت بخش بدهد.

در 1952 نيز من شروع به مطالعه روي استفاده از اجزاي سنتزي و قابل اعتماد كه حاصل تبديل اجزاي غير قابل اعتمادي مي باشد نمود و اينكار را از طريق تكنيك هاي چند شبكه اي نمود. (8) و اين از لحاظ تئوري تعيين كننده درجات بالا و وافري است كه در آن واحدهاي منطقي و غير قابل اعتماد مي توانند به شكلي قابل اعتماد در آيند- با چنين ساختاري وان نيومن در نظر گرفت دو دسته پايه اي واصل از مدارات منطقي را كه در آن مدارات انتخابي و NAND ها مطرح بودند و فرض بر اين بود كه آنها بطور كامل ابزار قابل اعتماد يعني هر كدام از آنها فاقد ثبات خواهند بود با استفاده از يكسري گيت هاي عملياتي مثل يكسري گيت هاي عملياتي مثل يكسري ابزار قابل اعتماد وان نيومن ثابت كرد كه اگر احتمال شكست يك گيت كاملا كوچك باشد و اين تعداد از لحاظ آماري وابسته باشد در آنصورت محاسبات مي توانند قابل اعتماد داشته و درصد اطمينان بالايي را سبب شوند.

با اين وجود چنين ساختاربندي نيازمند يكسري اعداد بزرگ از جمله اجزاي وافري است كه بصورت خلاصه شده در اين متد كاربردش تشريح شده است در سال 1965 با توجه به كارهاي نيومن و همكارانش كه روي مدارات منطقي خطا صورت پذيرفت و نيز كارهاي مپريس كه روي درجه وفور مدارات منطقي تحت تئوري درون بافتي صورت نپذيرفت دوبروشين و اورتي كو در سال 1977 از لحاظ تئوري منيز كارها و آثار نيونن را تاكيد كردند. (10) و در نهايت از توابع بولين رابطه شماره 11 استحصال مي شود ... در سال 1980 اين امر به مرحله ثبوت رسيد كه اينكار توسط پي پن جر صورت گرفت و وي به ارايه يكسري توابع بولين مبني بر درجات قابليت اعتمادي شبكه هاي نويزي پرداخت كه نيازمند مقادير افراد چند گانه اي بود كه درجه ثبات يكساني داشتند.

از لحاظ تئوري تعيين شده كه تكنيك هاي چند گانه شبكه اي مي توانند درجات متعددي از قبول نمايند.

در سالهاي اخير ون نيوتن با استفاده از پذيرفته بود پرداخت وي بر اين باور بود كه عملياتي در مقابل نقايص توليدي در روي مدارات الكترونيك كه در آنها افزايش زور گذر خطا صورت پذيرفته بود پرداخت وي بر اين باور بود كه عملياتي كه در مقابل نقايص توليدي و يا خطاهاي دايمي شد از كارايي كمتري برخودارند.

يك برنامه معماري شده و قابل برنامه ريزي شامل آندسته از معماريي هايي است كه در آن ساختار بنديهاي اجرايي – معماري است كه در آن ساختار بندي پس از نصب جايگزيني هاي محاسباتي مطلوب صورت مي پذيرد، اجراي ناقص نيز يافته مي شوند حين آزمون و يكسري ساختاربنديهاي اجرايي – معماري قابل شناخت مورد تحقيق واقع شده اند بطور كامل در حل كامل ابزار معياري نانومتري كه از قابليت اعتماد بالايي برخوردار نيستند مخصوصا چون اين معماري هاي تولرانسي در مقابل خطاهاي توليد قرار مي گيرند بهمين خاطر تراماك به ساخت HP در آزمايشگاه خود اقدام كليدي حافظه اي و يا برنامه هاي خطاياب و مربتط با هم بوجود آمده اند. باند عرض ارتباطي با درجات بالا ضرورت براي هر دو روش هاي محاسباتي پارالل داشته و باعث ايجاد نقص ها تولرانس خواهد شد كه حدود 10% روشهاي منطقي و 3% از كل نقص هاي منبعي را شامل شده است.

ترماك مي توانست اينكار را صدها بار عمل نمايد بنحويكه سريعتر از پروسسورهاي انتهايي فنود ايستگاهي كه براي يك چنين ساختار بنديهايي كاربرد دارد صورت دهد – معماري روياني خود حاصل مي شود از طريق رشد هاي بيولوژيكي و يكسري عمليات حياتي و موجوديت يافته و آن بر اساس 4 سطوح اغتشاش استوار است يك ملكول از يك جزء مدار قابل برنامه ريزي و با پايه هاي چند شبكه اي خود شامل يك مدار قابل برنامه ريزي است كه در آن يك سلول از يك پروسسو كوچكتر را شامل شده و خود موجودي است از يك سيستم چند پروسسوره وبا كابردهاي چند گانه و جمع اينها هويت موجود را تشكيل مي دهند هر سلول خود شامل دستجات مركبي از ابزار مي باشند كه از ژنوم هايي تشكيل شده اند كه يك سلول كلي و جهاني را تشكيل مي دهند هر سلول خود شامل دستجات مركبي از ابزار مي باشد كه از ژنوم هاي تشيكل شده اند كه يك سلول كلي و جهاني را تشكيل داده و بطور بالقوه سازگار براي خودنوسازي و يا خود تعميري حاصل آمده اند، هدف از گسترش كاربردي اين مدارات كامل تسخير يكسري اعمال از جمله خود نوسازي و يا خود مرمت بوده كه خود باعث ايجاد معماريهاي روياني (نوبنيادي) از يكسري شمايل هاي بالقوه اي شده كه براي سيستم هاي محاسباتي در مقياس نانو كاربرد وافري دارند. در اين مقاله ما مواجه مي شويم با يكسري معماريهايي تولرانسي – خطا كه براي ابزار نانو الكترونيك كه قابليت اعتماد ندارند حاصل آمده و اين فرد از طريق گسترش يكسري مطالعات چند شبكه اي NAND حاصل آمده كه اين از لحاظ درجه بندي اهميت بيشتري از داده هاي خطاياب داشته و سيستم به توليد يكسري برنامه هاي قابل معماري و ارزيابي شونده و از طريق مطالعات قابل اعتمادي حاصل آمده است كه خود به تشريح احتمالات سيستم بقايي مي پردازد. ارزيابي هاي ما نشان دهنده اين است كه سيستم پيشنهادي كارايي هاي بيشتري در برابر خطاهاي وافر انتقاليب دارد كه براي انتگرال گيري فوق العاده بزرگ از ابزار معياري در حد نانومتركه از قالبيت غير اعتقادي بالايي برخوردارند مصداق يابد اين مقاله زير ساختار بندي شده در بخش 21 نيوفن و استفاده از سيستم هاي چند شبكه اي NAND است در بخش 4 ما به نمايش جايگزين هاي معماري خطا تولرانس و نتايجي پرداخته كه در آن استفاده شده از پايه هاي چند شبكه اي NAND و نيز معماريهاي قابل شناخت را معرفي كرده و در بخش 5 نتيجه گيري آمده است.

تكنيك چند شبكه اي NAND: با در نظر گرفتن گيت NAND مي توان به جايگزيني هر داده از NAND بطور كامل با گيت مرتبط با آن شبكه يكدسته خطوط (N خطا) اقدام كرد و به مضاعف سازي زمانهاي چند گانه NAND پرداخت كه درشكل 1 نشان داده شده است. ؟؟؟ گوشه ؟؟/ خود به معرفي و ساختار بندي يك تبادل تصادفي مي پردازد كه مركب از سيگنالهاي داده بوده و در آن هر سيگنال نسبت به هر رشته باندهاي وروي اوليه بطور تصادفي جفت مي شود با يكسري سيگنالهايي كه از يكدسته ورودي ثانويه حاصل آمده و بنوبه خود به تشكيل يك جفت داره از يك سري جفت هاي NAND حاصل آمده است. چنانچه x را دسته اي از خطوط در اولين ورودي تحريك شده بدانيم و N-X را تعداد خطوطي بدانيم كه تحريك پذير نيستند و واحد مقادير خطا و يا خود هستند y را در تطابق با يكسري ابزاري بدانيم كه در دستجات ثانوي داده قرار دارند و چنانچه Z دستجات تطابققي براي گروه خروجي باشند كه در اين صورت مي توان فرض كرد كه احتمال شكست يك گيت NAND با ثابت بودن مقدار و نيز اين فرض كه انواع خطايي NAND به ايجاد يكسري خروجي هاي تبديل مي انجامد در آن صورت گيت AND بعنوان يك خطاي نيومن معرفي خواهد شد. و چنانچه اجزاي x,y,z را بشكل نمايش دهيم در آنصورت بطور وضوح مقادير را مي توان مطرح ؟؟؟ دستجات با دو وردي جالب فرض كرده كه در آن دستجات گروهي خود بترتيب واقع مي شوند سوال در اينجا اين است كه چه چيزي باعث توزيع متغيرهاي تصادفي بشكل در مقادير دار، شده شده است و با مقادير بزرگ وان نيومت نتجيه گيري كرد كه متغيري تصادفي بوده و توزيع تصادفي حداقلي خواد داشت.

2-2 توزيع خطا در يك واحد چند شبكه اي: واحد چند شبكه اي NAND خود ساختاربندي شده كه در شكل 1 نمايشي از آن تئوري عيلرغم اين بطوري غير واقعي در عمل مقادير خطاياب بسيار بزرگي را شامل خواهد شد، در اين بخش ما به مطالعه توزيع خطا در يك واحد شبكه اي خواهيم پرداخت كه بطور ناقص شامل درجات يكي از داده هاي خطاياب خواهد شد.

چنانچه NAND را گيتي منفرد در يك روش چند شبكه اي بدانيم در آن صورت ما مي توانيم كه خطوط ورودي تحريك يافته شده اند. و گرد و داده غير وابسته بهم باشند در آن صورت احتمال اينكه خروجي گيت NAND مبني يافته شدن تركيبات غير تحريك باشد (با هر دو داده تحريك) در آن صورت كه فرض بر اين است كه گيت NAND يك خطاي آزار بوده و واجد احتمال وقوعي معدل ؟؟؟ بوده كه حاصل خطايابي نيومن بوده و احتمال وقع آن در خروجي در شكل غير تحريكي معادل مي باشد. براي مدلهايي خطايي معمولتر مي توان صفر و 1 را بعنوان احتمالات حاصله وارد كرد (2) و (3) .

براي هر گيت NAND منفرد احتمال خروجي غير تحريكي (حادثه صفر) مشبكلي است كه در آن متعلق به بوده و احتمال وقوع تحريكات (با واقعه 1) معادل خواهد بود و اگر گيت NAND در توابع غير وابسته وجود داشته باشد در آنصورت احتمال ؟؟؟ k خروجي كه غير تحريكي باشد بصورت توزيعي جفتي از رابطة (4) ؟؟/؟ حاصل مي آيد. اگر هر داده از گيت هاي NAND مورد انتظار باشند براي تحريكات بيان شده در آن صورت خروجي هاي غير تحريكي در نظر گيرنده دستجات اوليه قابل اعتماد خواهند بود و اگر ابزار خطا در مدارهاي چند شبكه اي غير وابسته بوده و شكل توزيع غير يكنواختي داشته باشند بنابراين فرمول 4 مي تواند بسهولت استفاده شود در محاسبه خروجي هاي قابل اعتماد. و اين مي تواند دليلي قابل توجيه باشد چون در آنصورت خطاهاي كلي توزيع كننده دستجات واحد خواهند بود و براي توزيعات اجزاي ابزاري از لحاظ آماري غير وابسته بوده اما بيشتر همبستگي خواهند يافت چون در آن نقايص تمايل به نشانگذاري ؟؟؟ چسب و داشته و فرمول 4 در آن صورت مناسبي نخواهد داشت براي محاسبات قابل اعتماد هر چند هنوز مشخص نيست كه تانوكاهپيوترهاي ؟؟؟ بر پايه چگونگي ساختاري ساخته شده و ممكن است مفيد فايده باشند و در فرآيندهاي تنوليد كه در حال حاضر مطرح مي باشند. متغيرهاي توليد نواقص خود مي توانند به شكل يكسري توابع توليدي و توزيعي احتمالي در آيند.

كه در آن f(r) به بيان توابع راجع به ارزيابي اجزاي قابل اعتماد r و با تركيب آن با فرمول 4 مي توان، نتيجه زير را كه حاصل تابعي توزيعي است دستيابي پيدا كرد توالي موارد مشابه وابسته به يافتن پارامترهاي متناسبي است كه براي فرمول ايجاد مي شود و در اينجا ما تعقيب مي كنيم مدل توزيعي از استاپر را كه به شكل زير درآمده است و در آن مد پارامتر متغير بوده و متوسط قابليت اعتماد خروجي منفرد قابل انتظار مي باشد. فرمول محاسبه شده كه مبين نشان دارد احتمال واقعي k حاصل از N مقدار NAND است خود خروجي قابل اعتمادي را ايجاد خواهد نمود. پارامتر M معياري از تصاوير نشانگذاري شده خطا بوده و مقادير كوچك M نشاندهنده سطوح بالاي نشانگذاري شده بوده و در آن M به توصيف مقادير نامحدود فرمولي خواهد بود كه شكل موردي غير وابسته با خطاي توزيعي خواهد بود.

3/2 – توزيع خطا در يك سيستم چند گانه: اگر خروجي هاي يك واحد شبكه اي چند گانه از NAND مضاعف شود در آن صورت داده هاي متوالي حاصل از يك مورد خود بنيانگذار سيستم چند مرحله اي خواهد شد كه مي تواند مطابق معادله شكل 3 حاصل آمده باشد در يك چنين سيستمي تعداد تحريكات يا غير تحريكات خرجي حاصل از هر مرحله چند شبكه اي NAND شكلي متغيري تصادفي و واقعي خود بوده و خود در برگيرنده فرآينده هاي زنجيره اي ماركو بوده چون يك مرحله اي خود بطور كلي توصيفي است گسترده كه از طريق توزيعات ورودي ابزار خطا حاصل آمده كه يك مرحله اي است شاخصه يك زنجيره ماركو مي تواند تشريح شود توسط توزيعات احتمالي و نهايي و احتمالات توزيع را نشان خواهد داد.

اگر وجود داشته باشد مقدار از N خط وارده و تحريك در آن صورت براي داده هاي ناشي از خط و n امين واحد هر گيت NAND واجد يك احتمال براي مقادير ثابت 4 بوده كه ايجاد يك خط كرده كه مطابقت با فرمول 6 داشته و احتمال داشتن k خروجي غير تحريك در مورد داده هاي تعداد كه تطابق در تحريكي باشد بصورت زير خواهد بود: