Comments 9
На передающей стороне 512 бита данных модулируют 512 ортогональных шумовых сигнала, >сгенерированных всего из 9 базовых генераторов. Эти сигналы просто суммируются в один электрический >поток. На приемной стороне стоят 512 корреляторов (простых XNOR + счетчик), которые извлекают свои >биты из общего шума.
Забыли добавить, что всё это чудо произойдёт не менее чем за 512 тактов. Простая последовательная передача этих бит выиграет во всём - помехоустойчивости, количестве логических элементов, энергопотреблении.
Частота и напряжения опорной системы NBL не зависит от тактовой частоты процессора и может быть выше и ниже соответственно, за счёт аналоговой и частично пассивной схемы ( аналоговый умножитель + RC-фильтр).
Конечно же это просто концепт, один из множества вариантов применения, который может оказаться нерациональным на практике.
Очень познавательно, спасибо.
Не совсем понятно как время корреляции зависит от числа "несущих" ? Из теории шумоподобного кодирования мы знаем, что чем больше мы насыщаем шумоподобный сигнал полезным сигналом, тем меньше соотношение SNR в нём. Здесь должно быть что-то подобное ? Для одной "несущей", как я понимаю, время корреляции составляет 100 чирпов. Сколько потребуется для 2-х, 3-х или 9-ти ? Каково время корреляции для 512 шумовых сигналов смешаных в одну кучу ?
Я же правильно понял, што как таковая полезная (извлеченная из шума) информация требует много тактов на усреднение и в таком случае производительность будет как частота генератора / количество тактов усреднения?
Типа 1 ГГц - частота на которой генерится шум (отчеты псп), 100 тактов на усреднение. Получаем 10МГц - частота выхода опознанных бит?
И даже меньше. Чем больше "несущих" в смешанном сигнале, тем длиннее должен быть период корреляции. Но цимес в том, что обрабатывать сигнал можно в закодированном виде, по принципу подобному тому, что применяют в квантовых компьютерах. Теоретически, можно выстроить целый конвейер такой обработки: на входе данные проходят через модулятор и превращаются в INBL, далее проходят много стадий обработки в закодированном виде (исполняя какой-нибудь полезный алгоритм), а на выходе обратно превращаются в цифровой вид. Таким образом получаем "мгновенные" вычисления, но с задержкой (latency) в 100 тактов - обычно дело для современных многоступенчатых суперскаляров.
Это всё чем-то напоминает мне однобитовые процессоры, вычисления в которых происходят в супер-длинном конвейере (или циклическом), но с очень высокой частотой тактирования.
В отличие от более ранних теоретических работ, тут представлены практические бенчмарки
Думал, что в этой работе есть код (или ссылка на репозиторий), практически демонстрирующий превосходство данного подхода, но пока нашел только:
one of us (WD) found that the problem can also
be solved by a special-purpose classical algorithm, thus there is no actual supremacy
issue here. However, we decided to keep this material in the paper because it is one of the
simplest illustration of implementing a problem using an INBL scheme
Для надёжной работы в рамках классической цифровой модели теоретически достаточно порядка ~70 kT. Таким образом, современная массовая логика тратит на 3-4 порядка больше энергии, чем необходимо для детерминированного вычисления, даже с запасом надёжности. Шумовая схема, в свою очередь, в принципе может опуститься ещё на 1–2 порядка ниже этой «необходимой» цифры
Вот только здесь не учитывается сложность декодера. Если цифровой сигнал в декодере не нуждается (в наихудшем случае потребуется пара транзисторов для усиления, работающих в ключевом режиме), то в шумовой логике и на входе, и на выходе нужны сложные аналоговые схемы класса как минимум АВ, и все мечты о низком kT разбиваются о суровую реальность. Я уже молчу о том, что на кристалле легче нарисовать 512 параллельных дорожек, чем 9 генераторов шума, 512 смесителей и 512 корреляторов.
Noise-Based Logic: Введение в шумовую логику