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操作系统

raid控制器是什么(raid功能是干什么的)

2023-05-06 操作系统 本文链接

清华大学科学团队打破量子安全直接通信距离纪录。通过一种新的全新协议,清华科学团队通过光纤电缆实现了102.2公里的安全信号传输,打破了之前18公里的传输距离。

信息的保密性在现代通信中至关重要。传统安全通信主要使用加密,基于某些数学问题增加计算难度,如因式分解大整数等,而量子安全直接通信通过量子纠缠保护数据的网络传输,由于此类粒子以无法更改的方式链接,使用它们的协议无法在未被此类消息的预期接收端系统检测到的情况下被黑客入侵。因此,量子安全直接通信已成为未来安全通信的最强候选者之一。

为了延长距离,研究人员研发出了一种新的量子安全直接通信协议,它使用光子时间仓状态来监测信号和实际通信消息的相位状态,以50 MHz 的重复率运行,可以使用当前的现成技术轻松升级到 1 GHz 以上,从而摆脱了对反馈与干涉仪精确匹配的依赖,将量子误码率减少到了0.1%以下,大大提高了保密能力。

实验结果证明,在现有的技术下,通过光纤进行城际量子安全直接通信是可行的。

需要指出,尽管实现了102.2公里的安全信号传输,但传输速率仅有0.54 bps。另外,量子安全直接通信和量子密匙分发也存在不同,后者使用量子技术协商安全密钥。量子安全直接通信通过具有噪声和窃听的量子通道安全可靠地传输信息,与传统的在噪声信道上可靠传输信息的通信方式相比,量子安全直接通信具有使用量子信息载体的特性来确保其安全性的额外能力。此外,由于量子安全直接通信是一种通信方式,因此可以灵活地使用分组交换等技术构建网络。它在 6G 无线通信方面也具有巨大潜力。

图2:清华团队开发出的新的量子安全直接通信协议图。黑色虚线携带量子比特,蓝色虚线携带经典比特。矩形框是模块,而它们之间的有向线表示数据流。此外,线附近的符号是流中的数据。

图3:传统通信协议。主信道和窃听信道是离散的和无记忆的。服务通道是一个传统的认证无噪声公共通道,它只传输相关的辅助数据。蓝线代表传统的通道,而量子比特通过黑色虚线传输。

图4:实验示意图。激光:1550纳米,脉冲重复频率 50 MHz;FPGA现场可编程门阵列、ATT衰减器、PC偏振控制器、ILP在线偏振器、CIR光环行器、PBS偏振分束器、FC 90:10滤光片耦合器、PMFC保偏滤光片耦合器、PM相位调制器、带消光的IM强度调制器,45.1 dB 的比率,ISO 隔离器,FR 90 度法拉第旋光器,SPD 超导纳米线单光子探测器,探测效率超过 85%,50 Hz 暗计数率和 15 ns 复位时间。非对称马赫-曾德尔干涉仪由两个PMFC偏振保持滤波器耦合器组成,延迟长度约为2米。

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总部位于东京小平市的 Floadia 公司通过设计存储单元结构和控制方法,开发了一种每单元 7 位闪存芯片原型,该芯片可以在 150 摄氏度下将模拟数据保留 10 年。在现有的存储单元结构中,由于电荷泄漏导致的特性变化和变异问题非常显着,数据保持时间仅为100秒左右。

Floadia 将把内存技术应用到芯片上,以极低的功耗实现 AI(人工智能)推理操作。该芯片基于称为内存计算 (CiM) 的架构,该架构将神经网络权重存储在非易失性存储器中,并通过让电流通过存储器阵列并行执行大量乘法累加计算。CiM 作为边缘计算环境的 AI 加速器吸引了全世界的关注,因为它可以从内存中读取大量数据,并且比在 CPU 和 GPU 上执行乘法累加计算的传统 AI 加速器消耗更少的功率。这种存储技术基于 Floadia 开发的 SONOS 型闪存芯片,用于集成到微控制器和其他设备中。Floadia 进行了多项创新,例如优化电荷俘获层(即ONO 薄膜)的结构,以延长存储7 位数据时的数据保留时间。两个cell的组合最多可以存储8位的神经网络权重,尽管芯片面积很小,但可以实现300 TOPS/W的乘累加计算性能,远远超过现有AI加速器。

TI/德州仪器 TMS320F28335PGFA

特性

•高性能静态 CMOS 技术

-高达 150MHz(6.67ns 周期时间)

-1.9V/1.8V 内核、3.3V I/O 设计

•高性能 32 位 CPU (TMS320C28x)

-IEEE 754 单精度浮点单元 (FPU)(仅限 F2833x)

-16 × 16 和 32 × 32 MAC 操作

-16 × 16 双 MAC

-哈佛 (Harvard) 总线架构

-快速中断响应和处理

-统一存储器编程模型

-高效代码(使用 C/C++ 和汇编语言)

•6 通道 DMA 控制器(用於 ADC、McBSP、ePWM、XINTF 和 SARAM)

•16 位或 32 位外部接口 (XINTF)

-地址覆盖超过 2M × 16

•片上存储器

-F28335、F28333、F28235: 256K × 16 闪存、34K × 16 SARAM

-F28334、F28234: 128K × 16 闪存、34K × 16 SARAM

-F28332、F28232: 64K × 16 闪存、26K × 16 SARAM

-1K × 16 OTP ROM

•引导 ROM (8K × 16)

-具有软件启动模式(通过 SCI、SPI、CAN、I2C、McBSP、XINTF 和并行 I/O)

-标准数学表

-时钟和系统控制片上振荡器

-看门狗计时器模块

•可以将 GPIO0 转 GPIO63 引脚连接到八个外部内核中断之中的一个

•可支持全部 58 个外设中断的外设中断扩展 (PIE) 块

•128 位安全密钥/锁

-保护闪存/OTP/RAM 块

-防止固件逆向工程

•增强型控制外设

-高达 18 PWM 的输出

-多达 6 个 HRPWM 输出,MEP 分辨率高达 150ps

-多达 6 个事件捕获输入

-多达 2 个正交编码器接口

-多达 8 个 32 位计时器 (6 个用于 eCAP,2 个用于 eQEP)

-多达 9 个 16 位计时器 (6 个用于 ePWM,3 个用于 XINTCTR)

•三个 32 位 CPU 计时器

•串行端口外

-设多达 2 个 CAN 模块

-多达 3 个 SCI (UART) 模块

-多达 2 个 McBSP 模块(可配置为 SPI)

-一个 SPI 模块

-1 条内部集成电路 (I2C) 总线

•12 位 ADC、16 通道

-80ns 转换速率

-2 × 8 通道输入多路复用器

-两个采样保持

-单个/同步转换

-内部或外部基准

•多达 88 个具有输入滤波功能且可单独编程的多路复用 GPIO 引脚

•支持 JTAG 边界扫描

-IEEE 标准 1149.1-1990 标准测试访问端口和边界扫描架构

•高级调试特性

-分析和断点功能

-借助硬件的实时调试

•开发支持包括

-ANSI C/C++ 编译器/汇编器/连接器

-Code Composer Studio™ IDE

-DSP/BIOS™ 和 SYS/BIOS

-数字电机控制和数字电源软件库

•低功耗模式,节省能耗

-支持闲置、待机、停机模式

-禁用单独的外设时钟

•字节序:小端字节序

•封装选项:

-无铅,绿色环保封装

-176 焊球塑料球栅阵列 (BGA) [ZJZ]

-179 焊球 MicroStar BGA™ [ZHH]

-179 焊球全新细间距球栅阵列 (nFBGA) [ZAY]

-176 引脚薄型四方扁平封装 (LQFP) [PGF]

-176 引脚热增强型薄型四方扁平封装 (HLQFP) [PTP]

•温度选项:

-A:–40°C 至 85°C(PGF、ZHH、ZAY、ZJZ)

-S:–40°C 至 125°C(PTP、ZJZ)

-Q:–40°C 至 125°C(PTP、ZJZ) (通过针对汽车应用的 AEC Q100 认证)

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