#汽車電子 #微控制器MCU #電子控制單元ECU #ISO26262
【汽車 ECU 大軍集結,多核心 MCU 強勢出線】
汽車各種網域及區域控制器將與現今分散式系統的邏輯軟體功能整合,因此開發複雜度問題也將由具有眾多個別電子控制單元 (ECU) 的車輛網路,轉移至中央網域/區域 ECU 的軟硬體架構。其中除了要將運算能力擴充為 15k DMIPS (Dhrystone 每秒百萬指令),也需要依據 ISO26262 彈性整合不同 ASIL (車輛安全完整性等級) 的各種功能,讓系統可用性成為需要克服的技術挑戰。
Gigabit 乙太網路可在網域電腦之間交換大量資料,與感測器和致動器通訊的部分可繼續使用 CAN、Flexray 及 LIN 等傳統網路技術。最後的關鍵因素在於密碼安全性。不論是在外車輛軟體更新的安全性、偵測網路操控及保護私密資料,都需要在所有 ECU 類別提供強大的安全功能。凡此種種皆增加對微控制器 (MCU) 的需求,讓微控制器系列的可靠度 (亦即強固程度及擴充能力) 成為重要標準。
所謂的強固電腦,必須具備可證明的決定性行為,處理時間急迫的功能,並在故障時快速回復。具備最佳化架構的「多核心 MCU」,在此能以即時控制功能展現自己的強項——傳統處理器具有複雜的記憶體管理和多種快取層級,通常無法可靠預測最大的功能執行次數。技術可靠度也是強固電腦系列的基本特性,若具備嚴格的開發程序、廣泛模擬老化效應,以及提供測試能力的特殊功能區塊,運作時就可達到 ppb (十億分之一) 程度的錯誤率。
此外,整合式快閃及 RAM 記憶體與其安全機制,則可確保整個生命週期過程中的強固度。快速調整因應未來需求擴充能力也扮演重要角色。在不從頭開始開發的前提下,能以多快速度因應市場需求變化?如果是複雜的多核心系統,依據 ISO26262 的軟體架構及功能安全概念,需要投入高度的研發工作。現今需要符合成本效益的單核心 ASIL-D 電腦,也需要六核心電腦配備 16 MB 以上的快閃記憶體、大型功能安全 RAM 區塊,以及應用程式專屬的特殊加速器。
最後則需要全方位的安全架構,因應所有的功能元素,例如運算核心、記憶體區塊、匯流排及通訊介面等項目。處理器上隔離的「安全孤島」不足以排除可能發生的安全關鍵故障事件。在網域電腦的 ECU 概念中,需要結合處理器和具備ASIL-D功能的微控制器以保證最高的功能安全。全新的車輛 E/E 架構可支援在外車輛的軟體更新,其中需要強大的硬體安全模組,以提供保護避免更新遭到操控,並對抗攻擊維護車輛內部網路流量的安全。
延伸閱讀:
《適合汽車 ECU 的微控制器,為未來車款提供可靠的運算能力》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0813/48766.html
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📜 [專欄新文章] 區塊鏈管線化的效能增進與瓶頸
✍️ Ping Chen
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使用管線化(Pipeline)技術可以提升區塊鏈的處理效能,但也可能會產生相應的代價。
Photo by tian kuan on Unsplash
區塊鏈的擴容方案
說到區塊鏈的效能問題,目前討論度最高的應該是分片(sharding)技術,藉由將驗證者分成多組的方式,可以同時分別處理鏈上的交易需求,即使單分片效能不變,總交易量可以隨著分片/驗證者集的數量線性增加。
除了分片,另一個常用來提升程式效能的方案是將計算步驟拆解,以流水線的方式將複雜的運算攤平,降低系統的閒置時間,並大幅提升工作效率。為了達到管線化預期的目的,會需要先知道系統的瓶頸在哪。
區塊鏈的效能瓶頸
熟悉工作量證明設計哲學的人應該會知道,區塊鏈之所以需要挖礦,並不是為了驗證交易的正確性,而是要決定交易的先後順序,從而避免雙花和帳本分裂的發生。可以說,區塊鏈使用低效率的單線程設計,並付給礦工高額的成本,都只為了一件事,就是對交易的全局排序產生共識。
在這樣的基礎之上,區塊鏈在一段時間內可以處理的交易數量是有限的,這之中包含許多方面的限制,包括 CPU 效能、硬碟空間、網路速度等。其中,關於 TPS(每秒交易數) 提升和對硬體的要求大致上是線性增加的,但在設計共識演算法時,通訊複雜度常是平方甚至三次方的關係。
以現在的目標 TPS 來說,處理交易和生成一個合法的區塊並不困難,只是因為區塊鏈的特性,新區塊需要透過洪水法的方式擴散到全網路,每個節點在收到更新請求的時候都要先執行/驗證過區塊內的交易,等於整個廣播的延時會是「驗證區塊時間×經過的 hop 數量」這麼多。似乎網路越分散、節點越多,我們反而會需要降低計算量,以免讓共識不穩定。
管線化的共識機制
使用權益證明取代工作量證明算是行業發展的趨勢,除了環保或安全這些比較顯然的好處之外,權益證明對產生共識的穩定性也很有幫助。首先,權益證明在同一時間參與共識的節點數是已知的,比較容易控制數量級的邊界;其次,權益證明的出塊時間相較工作量證明固定很多,可以降低計算資源不足或閒置的機率。
相較於工作量證明是單一節點出塊,其餘節點驗證,權益證明的出塊本身就需要很多節點共同參與,瓶頸很像是從驗證轉移到通訊上。
以 PBFT 為例,每次產新區塊都需要經過 pre-prepare, prepare, commit 三個階段,你要對同意驗證的區塊簽名,還要對「你有收到某人的簽名」這件事簽名,再對「你有收到 A 說他有收到 B 的簽名」這件事簽名,過程中會有很多簽名飛來飛去,最後才能把一個區塊敲定。
為了降低每兩個區塊間都需要三輪簽名造成的延遲,後來的共識演算法包括 HotStuff 和 Casper FFG 採用了管線化的區塊驗證過程。也就是對區塊 T 的 pre-prepare 同時是對 T-1 的 prepare 和對 T-2 的 commit。再加上簽名聚合技術,出塊的開銷在複雜度等級和係數等級都降低許多。
然而,要保持管線化的區塊生產順利,需要驗證者集合固定不變,且網路通訊狀況良好。如果會經常更動驗證者集合或變換出塊的領導者,前後區塊間的相依性會是個大問題,也就是 T 的驗證者集合取決於 T-1 裡有沒有會導致刪除或新增驗證者的交易,T-1 的合法性又相依於 T-2,以此類推。
當激烈的分叉出現的時候,出塊跟共識的流水線式耦合就從優雅變成災難了。為了避免這種災難,更新的共識演算法會限制驗證者變更的時機,有些叫 epoch 有些叫 checkpoint,每隔一段時間會把前面的區塊徹底敲定,才統一讓驗證者加入或退出。到這些檢查點的時候,出塊的作業流程就會退化成原本的三階段驗證,但在大部分時候還是有加速的效果。
管線化的狀態更新
另一個可以用管線化加速的是區塊鏈的狀態更新。如前所述,現在公鏈的瓶頸在於提高 TPS 會讓區塊廣播變慢,進而導致共識不穩定,這點在區塊時間短的以太坊上尤其明顯。可是如果單看執行一個區塊內的交易所花的時間的話,實際上是遠遠低於區塊間隔的。
只有在收到新區塊的時候,節點才會執行狀態轉移函數,並根據執行結果是否合法來決定要不要把區塊資訊再廣播出去。不過其實只要給定了交易集合,新的狀態 s’ = STF(s, tx) 應該是確定性的。
於是我們有了一個大膽的想法:何不乾脆將交易執行結果移出共識外呢?反正只要大家有對這個區塊要打包哪些交易有共識,計算的結果完全可以當作業留給大家自己算吧。如果真的不放心,我們也可以晚點再一起對個答案,也就是把這個區塊執行後的新狀態根包在下個區塊頭裡面。
這就是對狀態更新的管線化,在區塊 T 中敲定交易順序但暫不執行,區塊 T+1 的時候才更新狀態(以及下一批交易)。這麼做的好處十分顯而易見,就是將原本最緊繃的狀態計算時間攤平了,從原本毫秒必爭的廣播期移出來,變成只要在下個塊出來之前算完就好,有好幾秒的時間可以慢慢來。新區塊在廣播的每個 hop 之間只要驗證交易格式合法(簽名正確,有足夠的錢付手續費)就可以放行了,甚至有些更激進的方案連驗簽名都省略了,如果真的有不合法交易混進去就在下個區塊處罰礦工/提案者便是。
把負擔最重的交易執行移出共識,光用想的就覺得效能要飛天,那代價呢?代價是區塊的使用程度會變得不穩定。因為我們省略了執行,所以對於一筆交易實際用掉多少 gas 是未知的。本來礦工會完整的執行所有交易,並盡可能的塞滿區塊空間,然而在沒有執行的情況下,只能以使用者設定的 gas limit 當作它的用量,能打包的交易會比實際的上限少。
緊接著,下一個問題是退費困難。如果我們仍然將沒用完的手續費退還給使用者,惡意的攻擊者可以透過發送 gas limit 超大,實際用量很小的交易,以接近零的成本「霸佔」區塊空間。所以像已故區塊鏈 DEXON 就直接取消 gas refund,杜絕濫用的可能。但顯然這在使用者體驗和區塊空間效率上都是次優的。
而最近推出的 smartBCH 嘗試擬了一套複雜的退款規則:交易執行後剩餘的 gas 如果小於 gas limit 的一半(代表不是故意的)就退款;如果剩餘量介於 50%-75% 可以退一半;超過 75% 推斷為惡意,不退款。乍看是個合理的方案,仔細一想會發現製造的問題似乎比解決的還多。無論如何,沒用掉的空間終究是浪費了,而根據殘氣比例決定是否退款也不會是個好政策,對於有條件判斷的程式,可能要實際執行才知道走哪條路,gas limit 一定是以高的情況去設定,萬一進到 gas 用量少的分支,反而會噴更多錢,怎麼想都不太合理。
安全考量,退費大概是沒希望了。不過呢,最近以太坊剛上線的 EIP1559 似乎給了一點方向,如果區塊的使用程度能以某種回授控制的方式調節,即使偶爾挖出比較空的區塊似乎也無傷大雅,也許能研究看怎麼把兩者融合吧。
管線化方案的發展性
考慮到以太坊已經堅定地選擇了分片的路線,比較激進的單鏈高 TPS 管線化改造方案應該不太有機會出線,不過管線化畢竟是種歷史悠久的軟體最佳化技巧,還是很有機會被使用在其他地方的,也許是 VDF 之於信標鏈,也許是 rollup 的狀態轉換證明,可以坐等開發者們表演。
倒是那些比較中心化的 EVM fork/sidechain,尤其是專門只 for DeFi 的鏈,管線化加速可以在不破壞交易原子性的前提下擴容,確實是有一些比分片優秀的地方可以說嘴,值得研究研究,但這就要看那些機房鏈們有沒有上進心,願不願意在分叉之餘也投資發展自己的新技術了。
給我錢
ping.eth
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時間複雜度證明 在 王大師 Facebook 的精選貼文
今晚直播目錄出爐囉~
0:23 疫苗是葷還是素?
PArt One 國內疫情更新
4:20 新增30個本土案例,解封有變數;難怪前幾天一直灑凝結尾
-煙花也神秘轉彎,會可能沒氣候工程嗎?
-慈濟捐500萬劑BNT,是要救人、還是害人?
-上人感覺好像被挾持~
-郭董買疫苗被卡,感覺也是神話;勿忘2020蔡深海當選,還多謝郭董~!
-為何台灣海外疫苗進口如此慢?
13:40 AZ+bnT混打,意圖使人活體實驗;2 留你的手臂給國產
19:00 有趣,八大公股銀上個月買超高端與龍巖,巧合嗎?
PArt Two 國際疫情
22:44 美國與Delta病毒
23:20 Rand Paul咬佛奇,都是美國人資助中共病毒增益
-南京機場須PCR檢測,這是美國發明、英國調配、WHO許可,
-老共會跟西方國家隊抗?都有參一腳啦!
33:45 開始與網友激辯川普與Q的貢獻
34:22 感謝斗內大德Hank汽車部落格:王大師每天被封殺辛苦了,不過我沒有要洗你挺川普喔~你也有道理咱們慢慢看
37:05 王大師發現犯大忌,居然與粉濕激辯,秒變臉
38:00 港人打完兩劑BNT仍確診,那還打屁啊?
-疫情來襲,美國人變短命;最主要死於封城
43:14 正確對應川普、Q與DS的精神
48:48 Part Three 如何推掉疫苗
-國內外法規都不可強制
-北市、高雄都有疑慮
-根據個資法中的「醫療個人資料」,也不能以疫苗搞護照
-若強迫打,除小明外,這位直播主的訊息不錯
56:08 MTSFredTV https://www.bitchute.com/video/dnJCV1xTsRzM/
-可以參考這影片的 26:53 開始
PArt Four 鄭州暴雨
1:01:29 好巧,上次武漢為五雞測試點,就來新冠
-煙花也神秘轉彎,會可能沒氣候工程嗎?
-鄭州為蘋果鏈中心,就來個千年大水
-先是歐洲德國、荷蘭;又來鄭州、河南;都巧合嗎?
-我只知有HAARP與Chemtrail等氣候武器,還可製造COVID-like症狀
-WHO、WEF那群人有說過,自從COVID Lockdown後,下個就是Climate Lockdown
-畢竟,病毒演不太下去了,看看英國、法國
進入你斗內、我回答:
6:48 感謝斗內大德李道揚:請回顧台灣鯛民大會 feat.大師《科學大戰陰謀論:冤冤相報核食了?》嘴砲手:廖彥朋、王大師、黃士修
感謝斗內大德為聖:大師加油!為當過兵乾一杯
34:22 感謝斗內大德Hank汽車部落格:王大師每天被封殺辛苦了,不過我沒有要洗你挺川普喔~你也有道理咱們慢慢看
59:51 感謝斗內大德Verna Liu:大師,當然希望Q是好的且是贏的,可是這次很多地方淹大水實在看不懂,又有說是DS搞的,又有說是Q...
感謝斗內大德Rocky You
1:16:05感謝斗內大德普叮說:言"You'll+own+nothing+and+you'll+be+happy."是怎麼樣讓原本持有資產的人own+nothing?如此怎麼能快樂?您的實體黃金又能怎麼繼續持有並使用?謝
-用ld摧毀中產階級;然後用UBI讓你上鉤
-美麗新世界,搞不好疫苗可讓「人工快樂」
-黃金生態圈
1:25:42 感謝斗內大德鰻魚:最近一個勾起心中惡小丑網紅,踢爆東森直銷騙很多人民,可能被告,大師怎麼看?東森是否很有錢?官商勾結很嚴重?
-東森曾被凱雷收購
-聽說有軍方背景;以前是國民黨中常委勢力
-東森電視目前有林文淵等蔡派
-東森新聞雲我當專欄作家時,不准我批評柯P與蔡的年改
-應該跟對岸也不錯
1:32:40 感謝斗內大德A君:疫苗還在研發的某次斗內我提到,疫苗一定會在奧運前做出來,而且東奧今年一定會辦,因為觀察各國頂級運動員的表現數據比一般人珍貴的多,是未來開發強化人類的重要數值,東奧真的開始再斗內我要說,符合我的預測。
-對,我還記得!
-值得觀察確診案例
1:35:35 感謝斗內大德小道說:請大師回顧江澤民與蜥蜴人連結,以及黎巴嫩爆炸看位置後面居然有美軍剛退出的敘利亞與伊拉克,上面有猶太人復興組織的以色列,莫薩德與KGB,猶太人復興組織與老共合作與滲。也請大師分享準備外交特考的經驗感想。
-看看這張照片小爪爪
-還有一帶一路
-覺得有考上,但外交史神秘分數低,也無法驗票!
1:44:15 感謝斗內大德周小清:「如果真沒病毒,那些死亡人數怎麼來的?先不論台灣數字,以全球來看數字那麼龐大,總不會全部都是移花接木,從別的死因挪過來的吧?」關於這樣的問題,想聽聽大師的說法,謝謝您
-台灣去年死亡人數,比前年少,怎這樣?
-搞不好今年流感人數,史上新低
-瑕疵PCR檢測,與指定生化戰
-美國可以看看今年死亡人數原因
1:52:30 感謝斗內大德anonymous:政府知道打豆苗不能強制,就把打豆苗的第一步驟設計成意願登記,然後再繼續搞封城以逼施打率。然後又推出醫療院所施打率獎勵金制度,使醫療院所不中立。另外,「未證實與疫苗有關」只寫一半,應加上「亦未證明無關」
1:54:12 感謝斗內大德anonymous:個人覺得豆苗和大規模人口毀滅計畫無關,猜測是用來挹注五居基礎建設,並且另外進行小規模人體試驗以及基因研究。另,政府調整交通:建設監控設備,淘汰吃油舊車以降低複雜度,劃設新標線,好迎接國外電動車
1:56:14 感謝斗內大德小道:請大師解釋Dodd-Frank法案,「法律式自救機制」(Statutory+Bail-ins),一旦銀行有流動性危機,與其等政府來紓困銀行可以自行吸收存戶與投資人的儲蓄與股票,進行「體制內紓困」。
感謝斗內大德Kate:抖抖抖!加油!
2:00:48 感謝斗內大德陳大媽:雖然常看小明和大師節目,但還是擋不住家人勸說去打了AZ,同事也都開心的接受單位安排大都打完疫苗,我看這劫已經躲不過,這世界就快交給你們這些少數的五億人,勇敢的跟那些惡魔戰到最後吧,拜拜。
2:03:20 感謝斗內大德KA:大師你好+想請問一下這場正邪之戰的來源以及會持續多久+
2:05:01 (必聽)還有在一連串複合式災難即將來臨時請問大師對於生存的執著還有未來是抱著怎樣的心態+謝謝解惑
2:09:49 感謝斗內大德Jerome:疫苗水太深了,感謝大師引領眾生到彼岸! 區區斗內,望大師笑納
2:10:35 感謝斗內大德Morris Ho:支持大師! 加油!! 請再幫大家想一些不打的理由(藉口)吧,天馬行空也行(小明講的會衍生無謂的爭辯)! 各家公司一定會陸續關切所有員工都要打,只能撐多久算多久了... 對了,直播請留些時間給粉絲一些"解方"當參考,不然此苗勢已不可擋,只能做心靈上的防衛了
2:13:51 佛教與魔考,或是業障、冤親債主!
2:15:55感謝斗內大德HSIAO:這場疫情鬧劇該怎麼收場,大師怎麼看?
2:23:23 感謝斗內大德小道:期待大師UBI專文,去年網友問大師芬蘭開始實施無條件基本收入了,大師的看法還有對被統治階層影響,請回顧台灣準備推3倍券時,數位帳戶雙位數成長符合大師的電子貨幣預測,大監控社會北京230萬人核酸檢測。
感謝斗內大德小青青(收播後斗,下次直播時在口頭感謝!)
感謝斗內大德Lu(收播後斗,下次直播時在口頭感謝!)說:天賦價值讚
2:25:23 分享 反DS圈的經典電影:They Live (必看)
直播網址:https://youtu.be/mlvBkrrLNMI
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時間複雜度證明 在 Re: [其他] 離散:遞迴以及時間複雜度 - PTT 熱門文章Hito 的美食出口停車場
請問計算這個遞迴的時間複雜度是Big O(logk)? ... 你這遞迴是在描述一個遞迴演算法的操作次數的話你解出來的只是原演算法的時間複雜度, 對原演算法的 ... ... <看更多>
時間複雜度證明 在 [理工] 演算法求時間複雜度- 看板Grad-ProbAsk - 批踢踢實業坊 的美食出口停車場
如連結
綠色字是題目 要求時間複雜度
紫色是我的算法
算到最後
請問 1/(i^2)的級數有公式嗎@@?
謝謝各位
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◆ From: 140.113.240.46
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