到目前为止,我们已经介绍了规范化器 { ˆ XL , ˆ ZL , ˆ HL , ˆ SL , CNOT L } 的情况,即所谓的 Cli↵ord 群。值得注意的是,Gottesman-Knill 定理表明,仅使用该群元素执行的操作可以用经典方式模拟。因此,人们无法在量子上超越经典计算机。此外,Cli↵ord 群不是通用的,这意味着该群元素的组合不足以实现任意门。这本质上是 Solovay-Kitaev 定理的论证。需要扩展 Cli↵ord 群,添加至少一个不属于该群的额外门。这可以是 T 门或 To↵oli 门。
我们提出了一种设计方法来促进深度学习模型的容错。首先,我们实现了一个多核容错神经形态硬件设计,其中每个神经形态核心中的神经元和突触电路都包裹在星形胶质细胞电路中,星形胶质细胞是大脑的星形神经胶质细胞,它通过使用闭环逆行反馈信号恢复故障神经元的尖峰放电频率来促进自我修复。接下来,我们在深度学习模型中引入星形胶质细胞,以实现对硬件故障所需的容忍度。最后,我们使用系统软件将支持星形胶质细胞的模型划分为集群,并在所提出的容错神经形态设计上实现它们。我们使用七种深度学习推理模型评估了这种设计方法,并表明它既节省面积又节能。
在最低层次上,故障与技术有关。金属或多晶硅信号线的短路或开路等物理缺陷会改变电压、开关时间和其他特性。3 外部干扰也在这个层次上起作用,影响信号线、电荷存储和其他特性。在逻辑层次上,数字系统由门和存储元件建模,所有信号都表示为二进制值。低级容错策略旨在检测或屏蔽产生错误逻辑值的故障。由于其简单性,“卡住”模型是最广泛使用的逻辑故障模型,该模型假设故障在信号线上表现为固定的逻辑值。更复杂的模型是“桥接”故障,其中信号线之间的耦合导致一条线的逻辑值影响另一条线的值。其他复杂故障会改变门的基本逻辑功能,这在可编程逻辑阵列中经常发生,其中 AND/OR 阵列中连接的存在或不存在会导致功能中添加或删除蕴涵项。在更高的抽象级别(寄存器、算术逻辑单元、处理器等)中,故障通常表现为模块行为的变化,由其真值表或状态表表示。在此级别,故障建模通常更抽象,以方便在行为级别进行模拟;因此,通常会牺牲准确性。
在最低层次上,故障与技术有关。金属或多晶硅信号线的短路或开路等物理缺陷会改变电压、开关时间和其他特性。3 外部干扰也在这个层次上起作用,影响信号线、电荷存储和其他特性。在逻辑层次上,数字系统由门和存储元件建模,所有信号都表示为二进制值。低级容错策略旨在检测或屏蔽产生错误逻辑值的故障。由于其简单性,“卡住”模型是最广泛使用的逻辑故障模型,该模型假设故障在信号线上表现为固定的逻辑值。更复杂的模型是“桥接”故障,其中信号线之间的耦合导致一条线的逻辑值影响另一条线的值。其他复杂故障会改变门的基本逻辑功能,这在可编程逻辑阵列中经常发生,其中 AND/OR 阵列中连接的存在或不存在会导致功能中添加或删除蕴涵项。在更高的抽象级别(寄存器、算术逻辑单元、处理器等)中,故障通常表现为模块行为的变化,由其真值表或状态表表示。在此级别,故障建模通常更抽象,以方便在行为级别进行模拟;因此,通常会牺牲准确性。
在最低层次上,故障与技术有关。金属或多晶硅信号线的短路或开路等物理缺陷会改变电压、开关时间和其他特性。3 外部干扰也在这个层次上起作用,影响信号线、电荷存储和其他特性。在逻辑层次上,数字系统由门和存储元件建模,所有信号都表示为二进制值。低级容错策略旨在检测或屏蔽产生错误逻辑值的故障。由于其简单性,“卡住”模型是最广泛使用的逻辑故障模型,该模型假设故障在信号线上表现为固定的逻辑值。更复杂的模型是“桥接”故障,其中信号线之间的耦合导致一条线的逻辑值影响另一条线的值。其他复杂故障会改变门的基本逻辑功能,这在可编程逻辑阵列中经常发生,其中 AND/OR 阵列中连接的存在或不存在会导致功能中添加或删除蕴涵项。在更高的抽象级别(寄存器、算术逻辑单元、处理器等)中,故障通常表现为模块行为的变化,由其真值表或状态表表示。在此级别,故障建模通常更抽象,以方便在行为级别进行模拟;因此,通常会牺牲准确性。
在最低层次上,故障与技术有关。金属或多晶硅信号线的短路或开路等物理缺陷会改变电压、开关时间和其他特性。3 外部干扰也在这个层次上起作用,影响信号线、电荷存储和其他特性。在逻辑层次上,数字系统由门和存储元件建模,所有信号都表示为二进制值。低级容错策略旨在检测或屏蔽产生错误逻辑值的故障。由于其简单性,“卡住”模型是最广泛使用的逻辑故障模型,该模型假设故障在信号线上表现为固定的逻辑值。更复杂的模型是“桥接”故障,其中信号线之间的耦合导致一条线的逻辑值影响另一条线的值。其他复杂故障会改变门的基本逻辑功能,这在可编程逻辑阵列中经常发生,其中 AND/OR 阵列中连接的存在或不存在会导致功能中添加或删除蕴涵项。在更高的抽象级别(寄存器、算术逻辑单元、处理器等)中,故障通常表现为模块行为的变化,由其真值表或状态表表示。在此级别,故障建模通常更抽象,以方便在行为级别进行模拟;因此,通常会牺牲准确性。
最低级别,故障与技术有关。金属或多晶硅信号线中的短路或开路等物理缺陷会改变电压、开关时间和其他属性。3 外部干扰也在这个级别起作用,影响信号线、电荷存储和其他属性。在逻辑级别,数字系统由门和存储元件建模,所有信号都表示为二进制值。低级容错策略旨在检测或屏蔽产生错误逻辑值的故障。由于其简单性,“卡住”模型是最广泛使用的逻辑故障模型,假设故障在信号线上表现为固定的逻辑值。更复杂的模型是“桥接”故障,其中信号线之间的耦合导致一条线的逻辑值影响另一条线的值。其他复杂故障会改变门的基本逻辑功能,这在可编程逻辑阵列中经常发生,其中 AND/OR 阵列中连接的存在或不存在会导致在功能中添加或删除蕴涵项。在更高的抽象级别(寄存器、算术逻辑单元、处理器等)故障通常表现为模块行为的变化,由其真值表或状态表表示。在此级别,故障建模通常更抽象,以方便在行为级别进行模拟;因此,通常会牺牲准确性。