电子硬件容易出现制造时引入的缺陷和现场发生的故障。由于数字逻辑电路的复杂性,它们很难测试。本报告概述了数字逻辑测试。它提供了对文献的访问,并统一了该领域发展起来的术语和概念。它讨论了数字逻辑故障的类型和原因。本报告介绍了逻辑和
石墨烯是一块薄薄的碳原子,类似于金属,因为它的电子在纸板的平面上自由移动,形成密集的云,通常阻止其他颗粒和离子穿过它。但是,电子场可以使质子从上到下渗透薄片,从而将石墨烯变成一种筛子1。某些质子与云中的电子结合,形成缺陷,而缺陷又在剩下的电子流过纸张时散射其剩余的电子。结果类似于不受监管的交通交集:电子在一个方向上移动的电子与质子来自另一个。第619页,Tong等人。2报告一种驯服这些质子和电子产生两个独立电流的方法。非常不可渗透是石墨烯的电子云,即使是最小的原子,氢也可能需要数十亿年的时间才能通过纸。从氢叶中去除孤独的质子,其质子甚至更小,并且具有电荷。电场可以将质子通过聚合物或电解质驱动到相邻的石墨烯薄片中,从而使石墨烯成为易于用作氢燃料电池过滤器的杂物材料。这些设备通过将氢原子拆分为质子和电子来起作用:元素会产生电流,然后与质子和氧气重组以形成水作为废物。石墨烯和这些漫游质子之间的相互作用也可用于计算。以及渗透石墨烯,质子可以与其电子结合。切换的能力,尽管原始石墨烯具有出色的电导率(比金属的电导率更好,但如果其电子中的足够多的电子结合到传入的质子,材料就会变成电绝缘体。,但是可以通过使用电极(称为栅极)施加将电场泵入石墨烯的电场来恢复其电导率。
辐射引起的效应对现代 CMOS 技术的可靠性构成威胁。晶体管尺寸的缩小、电源电压的降低和工作频率的提高,已导致单粒子瞬变 (SET) 成为纳米 CMOS 晶体管的主要可靠性问题 [1–3]。质子、中子或重离子等高能粒子可以撞击芯片并产生电流放电。在组合逻辑中观察到的这种电流脉冲称为 SET。当此脉冲到达存储元件并改变其值时,会导致称为单粒子翻转 (SEU) 的错误。瞬变和存储翻转这两种效应在文献中被称为软错误 (SE),因为它们不是破坏性效应。文献中介绍了几种用于评估数字电路对 SET 和 SEU 的鲁棒性的技术。基于模拟的方法允许在复杂电路的设计流程中进行早期评估,并采用缓解策略来实现应用约束。例如,可以进行 TCAD(技术计算机辅助设计)模拟,以模拟粒子与组成电子设备的材料之间的相互作用。尽管这种方法可以达到最高的精度,但它不是一种可扩展的方法,通常用于研究基本结构(如 pn 结或单个晶体管)中的基本机制。另一种计算成本较低的方法是 TCAD 混合模式方法,其中仅将打击晶体管建模为 TCAD 设备,而其余设备则使用 SPICE 建模进行模拟。在这种情况下,可以研究多个晶体管,从而模拟逻辑门和小电路块。为了提高可扩展性,SPICE 中基于电流的模型可以模拟
云计算正在增加对大规模、节能和快速计算系统的需求。满足这些目标的 CMOS 电路样式是动态逻辑。由于云计算中心不需要可移植性,因此这些系统可以支持低温操作。低温操作消除了动态电路的根本问题,即由于漏电流导致的逻辑状态丢失。在较高温度下,静态逻辑电路是首选,因为这些电路不受漏电流的影响。因此,工作温度会影响电路样式的选择:动态还是静态。本文讨论了动态 CMOS 电路在不同温度下的运行以及动态逻辑优于静态逻辑的温度。在 1.209 GHz 以上运行的动态逻辑可用于高达 300 K 的温度下,对于 160 nm 技术节点,温度为室温。在较低频率下,应使用静态电路。在 77 K 以下(液氮温度),动态逻辑在 29.7 MHz 以上稳定。在低于 11 K 的温度下,可以使用运行在 1 赫兹以上的动态逻辑电路。由于动态逻辑电路在 4.5 K 以下的直流下工作,因此在低于此温度的任何频率下,包括液氦温度 4.2 K,动态逻辑都是可取的。
摘要 - 真实的硬件PLC非常昂贵,有时科学家/工程师无法建立小型测试床并进行实验或学术研究。为此,OpenPLC项目引入了合理的替代选项,并在编程代码,模拟物理过程以及使用低成本设备(例如Raspberry Pi和Arduino uno)中提供了灵感。不幸的是,OpenPLC项目的设计没有任何安全性,即缺乏保护机制,例如加密,授权,反复制算法等。这使攻击者可以完全访问OpenPLC并进行未经授权的更改,例如启动/停止PLC,设置/更新密码,删除/更改用户程序等。在本文中,我们进行了深入的调查,并披露了OpenPLC项目中存在的一些漏洞,表明攻击者既没有对用户凭据,也不对物理过程进行任何先验知识;可以访问关键信息,并有效地更改OpenPLC执行的用户程序。我们所有的实验均在最新版本的OpenPLC(即V3)上进行。我们的实验结果证明,攻击者可能会混淆受感染的OpenPLC控制的物理过程。最后,我们建议OpenPLC创始人和工程师关闭所披露的漏洞并具有更安全的基于OpenPLC的环境的安全建议。索引条款 - OpenPlc;网络攻击;网络安全;控制逻辑注射攻击;
我们表明,可以在量子电路上实现经典算术逻辑单元(ALU)的量子版本。它将执行与经典ALU相同的功能,并可能在结合中添加量子函数。为了创建量子alu,我们使用了IBM的Qiskit Python软件包和Jupyterlab。我们认为,量子ALU具有比其经典对应物更快的潜力和计算量子特定操作的能力。简单的经典函数转化为量子电路显示出具有独特量子操作的完整量子ALU的前途未来。
作为互补的金属氧化物半导体(CMOS)技术缩放达到了限制,正在探索新的计算记忆技术,例如“全旋转逻辑”(ASL)。初步预测表明,与CMO相比,用垂直磁各向异性实施的ASL将表现出功率 - 延迟产品(PDP)和Energy-delay产品(EDP),从而支持其候选者作为CMO的替代。在对ASL的最新评估中,已经使用了不切实际的参数,从而导致过于愉快的效率。本文使用具有现实参数的微磁模拟来分析各种设备参数和电路参数之间的关系,以及对PDP和EDP的影响。此分析表明,ASL的PDP和EDP极大地低于CMO,其技术参数当前可用。为了克服与能源效率有关的这些挑战,本文还评估了修改设备参数以提高能量效率的潜力。
迄今为止,中国拥有世界上最大的风力发电能力,其次是美国。然而,中国利用这一安装能力的轨迹,这是一个巨大的差距。本文试图通过关注机构的作用来解释这一差距。首先,它分析了促进或阻碍两国风融合的机构。接下来,它将这些机构综合为中国和美国连贯的制度逻辑。然后,它通过来自中国和美国的经验证据来证实制度分析。最后,它比较了两国,并总结了中国可以从美国学到的东西,以减少风力减少。总的来说,本文发现,中国风度一体化的主要制度逻辑是国家中心主义,它得到了部分权力下放和自由化的补充,这种系统比容量利用率更有利于增加能力的系统。相比之下,美国的主要机构逻辑是市场竞争,但也存在竞争性逻辑,这是监管干预主义 - 该系统可以使能力增加和利用能够更好地相适应,但会导致更大的政策不确定性。由于两国具有独特的制度逻辑,从而产生了不同的降低根源原因,因此本文认为,将从美国移植到中国的解决方案将不起作用。中国可以从美国学到的东西是进行逐步改进,以解决其主导和互补的制度逻辑之间的摩擦。