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中央处理器（cpu）的作用是什么
中央处理器 (CPU) 是任何计算设备（包括台式机、智能手机、平板电脑和电视）的重要组成部分。它位于主板内，包含管理电路中电流的微型开关。CPU 使用二进制语言解码内存中的指令，执行这些指令并存储信息以供日后使用。此过程涉及与随机存取存储器 (RAM) 的定期交互以存储和传递指令。CPU 通常被称为计算机的“大脑”，因为它能够运行机器应用程序和操作系统。它通常由多个组件组成，包括寄存器、总线、控制单元、算术逻辑单元、时钟和缓存。寄存器快速存储数据，而总线促进组件之间的通信。控制单元监督指令处理，ALU 执行算术和逻辑运算。使用缓存代替直接访问 RAM，可以更快地检索数据。CPU 存在于各种设备中，包括计算机、笔记本电脑、智能手机、电视、数码相机、恒温器、智能手表和计算机辅助设计系统。 CPU 中的内核数量决定了其类型，从单核到十核处理器。更多内核可以同时执行任务，从而提高整体速度和效率，但也需要增加功耗。处理能力是指 CPU 在任何给定秒内处理数据的速率。例如，4.0 GHz CPU 每秒可以处理 40 亿条指令。时钟速度与内核数量相结合有助于确定 CPU 的性能，速度越高通常表示性能越好。但是，仅凭这一点还不足以确定一个 CPU 优于另一个 CPU，因为它还取决于软件应用程序和设备类型。此外，时钟速度会产生热量，但处理器可以通过在过热时降低速度来缓解这种热量。另一个增强 CPU 处理的因素是超线程，它允许单个内核模拟多个同时工作。这增加了处理苛刻任务的能力。在 Intel Core i9 处理器的背景下，超线程可以从双核设置中实现四个虚拟内核。计算机硬件工程师设计和开发 CPU，通过测试确保兼容性。要成为一名工程师，通常需要拥有计算机工程或相关领域的学士学位，并具备 CompTIA A+ 和思科认证技术人员等认证。**通过普林斯顿大学的计算机科学课程释放您的编程潜力** 考虑通过普林斯顿大学提供的一门特殊课程**计算机科学：有目的的编程**来提高您的 Java 编程技能。这个综合课程涵盖了基本的编程元素并介绍了面向对象的编程概念。**操作的大脑：了解中央处理器 (CPU)** CPU 是每个计算机系统的核心，负责执行指令、进行计算以及促进输入/输出设备之间的通信。CPU 由多个协同工作的较小组件组成，其功能包括：* 执行各种数据处理操作，从简单的算术到复杂的任务 * 存储输入数据、中间结果和程序指令 * 确保无缝高效的系统运行 **深入研究 CPU：最重要的计算机组件** 作为硬件，CPU 负责数据输入/输出、处理和存储功能。 CPU 通常安装在主板插槽中，它可以：* 执行各种数据处理操作* 存储数据、指令、程序和中间结果**CPU 简史：从硅到复杂**自从 1823 年 Baron Jons Jakob Berzelius 发现硅以来，CPU 经历了重大转变：* 1947 年：John Bardeen、Walter Brattain 和 William Shockley 发明了第一个晶体管* 1958 年：Robert Noyce 和 Jack Kilby 制造出第一个可工作的集成电路* 值得注意的版本包括英特尔的 4004（1971 年）、8008（1972 年）、8086（1976 年）和 8088（1979 年）* 摩托罗拉、Sun、AMD 和英特尔的其他关键发展塑造了 CPU 格局**现代 CPU：三个关键单元**当今的 CPU 由三个主要单元组成：1. **内存或存储单元**2. **控制单元** 3. **ALU（算术逻辑单元）** **可视化计算机的核心组件** 请参阅随附的框图，重点了解这三个重要元素之间的相互作用。让我们更深入地了解每个组件…… 中央处理单元 (CPU) 是负责在计算机系统中执行指令和产生输出的关键组件。它由几个主要组件组成，每个组件在计算机的运行中都发挥着至关重要的作用。 #### 内存或存储单元 此单元存储指令、数据和中间结果。它的大小会影响速度、功率和性能。 内存有两种类型：主内存和次内存。内存单元的主要功能包括存储数据和指令以供处理、存储中间结果以及传输输入和输出。 #### 控制单元 控制单元控制计算机所有部件的操作，但不执行任何数据处理操作。它通过使用电信号指示计算机系统来执行已存储的指令。其主要任务包括控制数据传输、管理单元、从内存获取指令、解释指令以及指导计算机操作。 #### ALU（算术逻辑单元） ALU 执行算术和逻辑功能或操作。它由两个子部分组成：算术部分，执行加法、减法、乘法和除法等基本算术运算；逻辑部分，执行选择、比较、匹配和合并数据等逻辑操作。CPU 是计算机的大脑，它需要在 ALU（算术逻辑单元）的帮助下解码指令才能执行它们。CPU 有三种类型：单核 CPU：最古老的计算机 CPU 类型，用于 20 世纪 70 年代，只有一个核心执行不同的操作，因此无法进行多任务处理。双核 CPU：包含一个带有两个核心的集成电路，每个核心都有自己的缓存和控制器，双核 CPU 比单核处理器运行速度更快。四核 CPU：四核 CPU 在单个集成电路中有两个双核处理器，可以在不提高时钟速度的情况下提高整体速度，从而提高性能。CPU 性能以一秒钟内完成的指令数来衡量，具体取决于时钟速度、设计和缓存大小。计算机程序是程序员编写的一组指令，告诉计算机要做什么。程序可以永久存储在存储设备上，也可以暂时存储在 RAM 中以供临时使用。计算机依靠图形处理单元 (GPU) 等专用硬件来同时处理多个任务，从而展示了并行处理的强大功能。中央处理器 (CPU) 通常被称为计算机的大脑，它执行程序中的指令，从基本计算到复杂操作。没有 CPU，计算机将无法运行程序或执行任何操作，从而使它们几乎毫无用处。这凸显了 CPU 在整个计算机功能中的重要性。有关 CPU 的常见问题包括区分 CPU 和微处理器。虽然它们经常互换使用，但并不完全是同义词。所有 CPU 确实都是微处理器，但反之则不然。CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。 CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。四核 CPU 在单个集成电路中配备两个双核处理器，可在不提高时钟速度的情况下提高整体速度，从而提高性能。CPU 性能以一秒钟内完成的指令数来衡量，具体取决于时钟速度、设计和缓存大小。计算机程序是程序员编写的指令集，用于告诉计算机要做什么。程序可以永久存储在存储设备上，也可以临时存储在 RAM 中以供临时使用。计算机依靠图形处理单元 (GPU) 等专用硬件同时处理多个任务，展示了并行处理的强大功能。中央处理器 (CPU) 通常被称为计算机的大脑，它执行程序中的指令，从基本计算到复杂操作。没有 CPU，计算机将无法运行程序或执行任何操作，从而使它们几乎毫无用处。这凸显了 CPU 在整体计算机功能中的关键重要性。有关 CPU 的常见问题包括区分 CPU 和微处理器。虽然它们经常互换使用，但它们并不完全是同义词。所有 CPU 确实都是微处理器，但反之则不然。 CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。四核 CPU 在单个集成电路中配备两个双核处理器，可在不提高时钟速度的情况下提高整体速度，从而提高性能。CPU 性能以一秒钟内完成的指令数来衡量，具体取决于时钟速度、设计和缓存大小。计算机程序是程序员编写的指令集，用于告诉计算机要做什么。程序可以永久存储在存储设备上，也可以临时存储在 RAM 中以供临时使用。计算机依靠图形处理单元 (GPU) 等专用硬件同时处理多个任务，展示了并行处理的强大功能。中央处理器 (CPU) 通常被称为计算机的大脑，它执行程序中的指令，从基本计算到复杂操作。没有 CPU，计算机将无法运行程序或执行任何操作，从而使它们几乎毫无用处。这凸显了 CPU 在整体计算机功能中的关键重要性。有关 CPU 的常见问题包括区分 CPU 和微处理器。虽然它们经常互换使用，但它们并不完全是同义词。所有 CPU 确实都是微处理器，但反之则不然。 CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。它们并不完全是同义词。所有 CPU 都是微处理器，但反之则不然。CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。它们并不完全是同义词。所有 CPU 都是微处理器，但反之则不然。CPU 的主要类型是单核、双核和四核，每种类型都有不同的功能。CPU 由硅制成，硅是一种半导体金属，有助于与主板进行电气连接。为了管理 CPU 操作产生的热量，通常使用集成散热器。CPU 的关键组件包括用于执行数学和逻辑运算的算术和逻辑单元 (ALU)、用于在输入/输出设备和内存之间传输数据的控制单元 (CU) 以及用于存储输入和输出的内存或存储单元。
量子电路分区到 SAQIP 架构构建块的精确映射
摘要 — 量子计算受益于量子态的集体特征，例如叠加和纠缠，可以有效解决传统系统难以解决的问题。可扩展量子信息处理器架构 (SAQIP) 是一种有前途的技术，它基于离子阱，实现了一种由大量全定制构建块（旨在实现所谓的基本逻辑单元 (ELU)）组成的混合体，这些构建块通过可重构光开关网络连接。与每个架构一样，需要相应的设计方法才能将给定的量子功能正确映射到相应的设备上。然而，由于相应的复杂性经常使过去的架构无法实现这项任务的精确解决方案，大多数现有的映射方法都依赖于启发式方法，因此无法提供精确/最佳结果。然而，考虑到 SAQIP 架构，可以避免这个问题。事实上，由于这种架构的构建块，任何要映射的电路都必须划分为 ELU。由于这些通常规模适中，因此可以得到精确/最优解。在本文中，我们概述了一种可以生成此类最优结果的精确映射方法。为此，我们在混合整数线性规划 (MILP) 中提出了相应的公式，可以应对（较小但仍然不平凡的）复杂性。
![杂质[lnln'ln]灯笼型复合物作为具有嵌入式量子误差校正](/simg/5\595c89d5e85346d0da1503c4ef433e52b56f51ab.webp)
杂质[lnln'ln]灯笼型复合物作为具有嵌入式量子误差校正
量子误差校正（QEC）是必须实现可扩展的量子计算体系结构1超出当前中间尺度噪声设备的功能的强制性。2 - 6的确，由于量子计算机与环境噪声的不可避免的相互作用，叠加状态本质上是脆弱的且容易出错的。QEC算法基于将单个逻辑量子置于多个物理对象中的编码，从而使该平台的实现和控制非常苛刻。在这方面，分子纳米磁铁（MNM）是一种特别有吸引力的材料类。7 - 10每个分子可以容纳几个可区分的量子，并具有化学定制的磁相互作用11-16，并且可以显示出非常长的相干时间。17 - 27此外，它们可以通过射频26,28,29和电子顺磁共振（EPR）脉冲来表征和操纵，这些脉冲（EPR）脉冲解决了不同的过渡，即使在表面上的单个原子上也已经探究了30个。31这里，我们建议利用这些特殊性以嵌入受保护的逻辑单元
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杂质[lnln'ln]灯笼型复合物作为具有嵌入式量子误差校正
量子误差校正（QEC）对于实现可扩展的量子计算体系结构1的实现是必须的，超出了当前中等规模噪声设备的功能。2 - 6的确，由于量子计算机与环境噪声的不可避免的相互作用，叠加状态本质上是脆弱的且容易出错的。QEC算法基于将单个逻辑量子置于多个物理对象中的编码，从而使该平台的实现和控制非常苛刻。在这方面，分子纳米磁铁（MNM）是一种特别有吸引力的材料类。7 - 10每个分子可以容纳几个可区分的量子，并具有化学定制的磁相互作用11-16，并且可以显示出非常长的相干时间。17 - 27此外，它们可以通过射频26,28,29和电子顺磁共振（EPR）脉冲来表征和操纵，这些脉冲（EPR）脉冲解决了不同的过渡，即使在表面上的单个原子上也已经探究了30个。31这里，我们建议利用这些特殊性以嵌入受保护的逻辑单元
采用可逆算法设计和实现 4 位 ALU ...
摘要：现代计算架构正在向计算可逆性发挥根本作用的系统发展。该领域的一项关键创新是开发一种新型算术逻辑单元 (ALU)，该单元保持完整的双向操作能力。这种先进的 ALU 架构采用复杂的多路复用器配置和精确的控制信号来实现可逆计算。作为中央处理单元中的关键组件，这种可逆 ALU 设计代表着向可编程量子计算系统迈出了重要一步。该架构利用基于多路复用器的操作选择，在保持信息保存的同时实现灵活的计算路径。通过实现可编程可逆逻辑门，该设计超越了传统的与/或门限制。所提出的 4 位 ALU 配置通过利用反向数据参考实现了更高的效率，显著降低了逻辑电路的功耗。通过使用包括 Verilog HDL、ModelSim Altera 和 Quartus Prime 在内的行业标准工具进行全面仿真验证了该实现，证实了该设计适用于下一代计算应用。这种创新方法代表了开发节能、量子兼容处理单元的关键进步。
分子自旋量子处理器的蓝图
通用量子处理器的实施仍然构成与错误缓解和校正有关的基本问题，该问题要求对主流的平台和计算方案进行调查。通过使用多层次逻辑单元（QUDIT），可以通过分子旋转自然产生。在这里，我们介绍了由单个分子纳米磁体组成的分子自旋量子处理器的蓝图，用作Qudits，放置在适合这些分子的大小和相互作用的超导谐振器中，以实现强大的单个旋转旋转对角度旋转。我们展示了如何在这样的平台中实现一套通用的门，并读取了最终的Qudit状态。单数一个单位（潜在地嵌入多个量子位）是通过快速的经典驱动器实现的，而引入了替代方案，以通过谐振光子交换获得两倍的门。后者与分散方法进行了比较，总体上是一个显着的改进。通过对门序列（例如Deutsch-Josza和量子仿真算法）进行现实的数值模拟来评估平台的性能。非常好的结果证明了向通用量子处理器的分子途径的可行性。
基于自旋的磁性随机存取存储器，用于高...
存储器是当今电子系统中用于数据存储和处理的关键组件。在传统的计算机架构中，由于存储器之间在操作速度和容量方面的性能差距，逻辑单元和存储器单元在物理上是分开的，从而导致冯·诺依曼计算机的根本限制。此外，随着 CMOS 技术节点的演进，晶体管变得越来越小，以提高操作速度、面积密度和能源效率，同时提供更低的驱动电流。然而，嵌入式闪存和 SRAM 等主流技术正面临着重大的扩展和功耗问题。更密集、更节能的嵌入式存储器将非常可取，特别是对于 14 纳米或更小的先进技术节点。与操纵非磁性半导体中的电荷来处理信息的传统电子设备不同，自旋电子器件基于电子自旋，提供创新的计算解决方案。为了将自旋电子学融入到现有的成熟的半导体技术中，基于自旋的器件一般设计以磁隧道结为核心结构，起到磁随机存取存储器（MRAM）的作用。
5个计算机的主要组件
计算机的内部工作：平滑操作计算机设备的基本组件依赖于几个基本组件，这些组件能够有效地处理和运行。本文将深入研究这些核心组件，探索它们在使数据处理更加容易和更方便的角色中的作用。对于准备基于计算机知识考试的学生，下面提供了示例问题。在其核心上，计算机系统包括五个主要元素：输入单元，输出单元，内存单元，控制单元以及算术和逻辑单元。了解这些组件对于在当今的数字景观中导航至关重要，在当今的数字景观中，计算机在日常生活中起着不可或缺的作用。虽然外部设计可能有所不同，但这些基本组件对于平滑操作仍然至关重要。有抱负的政府考试候选人应准备根据这些概念回答多项选择问题。让我们分解每个组件： *输入单元：通过键盘或鼠标等各种设备接收命令和数据。*输出单元：通常使用监视器或打印机以人类可读形式显示处理的信息。*内存单元：存储临时数据，允许中央处理单元（CPU）有效地访问和处理它。*控制单元：管理组件之间的数据流，确保任务的正确处理和执行。*算术和逻辑单元：对处理的数据执行计算和逻辑操作。使用输入设备将信息输入计算机时，数据立即保存在内存单元中。2。3。此单元随后将数据传输到CPU的其他部分以进行进一步处理，这要归功于现有的编程。为了更深入地了解这些组件，候选人可以参考其他资源，例如链接的文章和视频，这些资源可提供有关计算机输入/输出设备及其功能的详细信息。执行命令后，输出将暂时存储在存储单元中，然后再显示给用户。控制单元在管理计算机设备的整个功能中起关键作用。它收集输入数据，启动处理并最终向用户提供输出。本质上，它是计算机中所有处理操作的中心枢纽。控制单元负责执行指令，解释输入的数据，发出信号和检索结果。CPU的算术和逻辑单元（ALU）执行数学计算，算术操作和逻辑比较。它包括启用加法，减法，乘法，除法和其他数值计算的电路。中央处理单元（CPU）是任何计算机设备的核心组件，包括三个主要组件：内存单元，控制单元以及算术和逻辑单元。这些单元协同工作以促进有效的数据处理。CPU通常被称为“计算机的大脑”，未经执行和许可就无法执行任何操作。除了这些组件外，计算机设备还由影响其整体编程和性能的复杂电路和电线组成。2。要更好地了解各种计算机术语，程序和应用程序，必须了解基本的计算机元素。为了协助准备竞争性考试的候选人，下面提供了有关计算机组件的几个多项选择问题：Q1。MU，Alu和Cu都是_______的一部分。答案：（2）中央处理单元（CPU）Q 2。_______是计算机的主要内存。答案：（3）内部硬盘Q 3。GUI的完整形式是什么？答案：（1）图形用户界面Q 4。一台计算机包括多少种类型的内存？答案：（4）两个随机访问存储器（RAM）是指计算机运行时可以暂时存储数据的计算机内存的类型，而仅读取的内存（ROM）即使关闭了计算机，也可以永久保留数据。计算机的物理部分包括硬件组件，例如RAM和ROM，这对于其功能至关重要。用来检查和验证纸质文档的设备被称为真实性检查器。当我们将数据输入计算机并进行处理时，在屏幕上显示的结果称为软复制输出。如果我们打印此结果，它将变成硬拷贝输出，这是输出单位过程的一部分。输出单元是指从计算机说明获得结果的总体过程，并且只有通过输出设备才有可能。让我们考虑一个例子：使用ATM机时，插入我们的卡是输入操作，而收到钱是输出结果。这是计算机中内存的工作方式：1。了解此概念可以帮助我们掌握不同类型的输出设备的工作方式。输出设备包括： - 监视器：这是我们在屏幕上看到任何输入的输出的地方。- 打印机：它将软复制文档打印为硬拷贝。- 绘图仪：用于打印向量图形。- 投影仪：同时介绍图片和声音。- 声音扬声器：通过输入设备输入的返回数据。输入数据使用输入设备输入后立即保存在中央处理单元（CPU）内存单元中。内存单元将此数据发送到其他CPU零件以进行执行。处理后，首先将结果保存在存储单元中，然后再输出给用户。有两种类型的内存： - 永久存储：保存所有计算机数据，可以随时访问。- 临时存储：数据停留在这里，直到我们关闭计算机为止；关闭后已删除。存储设备包括：1。主存储设备（主计算机存储器）： - RAM（随机访问存储器）：保留当前的工作说明和数据。- ROM（仅读取记忆）：包含永久的，不可编辑的信息。辅助存储设备：包括用于长期数据保留和管理的存储设备。计算机中使用了几种类型的RAM内存。其中一些包括SDRAM，RD RAM，DDR，FPM DRAM，V-RAM和EDO RAM。另一方面，ROM内存代表只能阅读的内存，只能从而不是写入。这使其适用于存储操作系统和软件。与RAM不同，ROM是一种非易失性存储设备，这意味着存储在其中的数据无法被删除或篡改。但是，ROM内存的类型也不同，包括下面列出的一些示例。除了RAM和ROM外，计算机还使用辅助存储设备，例如硬盘（HDD）和固态驱动器（SDD）。后者比前者快，但容量有限。其他类型的辅助存储包括笔驱动器和CD-ROM。控制单元是计算机系统中的关键组件，负责解释用户的说明并正确执行。它与其他组件（如算术逻辑单元）紧密合作，可以有效执行各种任务。已将指令提供给用户。此数据包括算术和逻辑类型。算术数据涉及数学计算，例如加法，减法，乘法和除法。逻辑数据是指计算机上的用户输入，包括诸如打印文档，下载音乐，预订铁路门票或播放视频之类的操作。计算机组件具有各种功能。主板连接所有组件以进行沟通和协作。输入单元（例如键盘和鼠标），将用户说明输入到系统中。输出单元，例如监视器和扬声器，执行指令并显示结果。CPU（中央处理单元）执行用户说明，而GPU（图形处理单元）处理图像和视频处理。存储单元存储数据以进行以后检索。RAM（随机访问存储器）是一个临时存储数据，文件和应用程序的临时存储空间。计算机的物理组件包括主板，显示器，鼠标，键盘，图形卡，扬声器，电源，以太网或无线卡，硬盘驱动器或固态驱动器以及光学驱动DVD/RW。计算机的两个主要组件是硬件和软件。硬件是指诸如CPU，主板和存储单元之类的物理组件，而软件包括在这些组件上运行的程序和操作系统。CPU代表中央处理单元。计算机的7个主要组件包括主板，CPU，图形卡，硬盘驱动器，网卡，监视器和USB端口。计算机的三个主要组件是输入单元，中央处理单元（CPU）和输出单元。其他用于参考这些组件的术语包括输入/输出（I/O）单元，控制单元（CU），ALU（算术逻辑单元），图形卡，硬盘驱动器，网络卡，Monitor和USB端口。计算机的四个基本组件是输入单元，处理单元，存储单元和输出单元。计算机系统的基本建筑块是计算机的三个关键部分：输入设备，CPU，输出设备
容错计算：基本概念
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。
容错计算：基本概念
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。