2026-10-21
理想模拟的 256×256 相变阵列上，随机正负 1 探针加稀疏恢复，在 1% 读噪声下用 4 到 12 次读定位最多 64 个卡死单元，逐格读要 256 次。
模拟存内计算把矩阵向量乘做进电阻 crossbar。单元会漂移，有的会 stuck-at，电导不再跟着编程值走。修复得先知道是哪一格坏了。一块 256×256 的 tile，按文中的计数把逐格读完要 256 次，一次读就是施加一个探针向量。2026 年的修复论文 STAR 把持续在片上定位称为不现实，修的时候不用故障图。
剩下的问题很窄：找出 k 个卡死单元，要几次计数读。
定位时手里有一份无噪声的数字权重 Wref，就是加速器本来就存着的编程值。探针是随机 ±1 向量，缩放到单位范数。正向读驱动输入线、读输出线，残差等于模拟读数减去 Wref 乘上探针。转置读把方向倒过来。这篇的模型里，tile 除此之外是理想的：没有编程误差，也没有漂移，误差矩阵恰好只有 k 个非零格。
正向读的输出下标点出一个坐标，另一个坐标藏在探针图案里。故障一多，被点名的行和列会在交叉处造出幽灵格。正交匹配追踪（OMP，每次挑和残差最像的那一格）只留下两个方向的图案都对得上的格子。它停在 2k+4 这个上限，等于事先知道故障数的上界。噪声标准差用无故障 tile 上 8 次重复正向读来估，这 8 次不进表里的读数，也不进任何倍数。
漂移是另一条线。M4 用 4 阶余弦基，每块 tile 拟合 16 个系数的乘性漂移场。探针是 8 次正向、7 次转置，再加一次偏置读。理想形式每次推理都要用数字权重 W0，等于每块 tile 多做一次数字乘，只能当上限。可部署形式把校正折进阵列上的低秩缩放：rank 1 不额外占推理遍数，完整形式最多再要 3 遍。
每条主张事先写成 YAML。计数实验跑完，脚本判 PASS、KILL 或 INCONCLUSIVE。时间戳在作者自己的开发仓库里，不是第三方预注册。
达标线是单元级 F1 的平均值至少 0.9，过不了线就不报读数。设置是边长 256 的 tile、每个格子 240 个新实例，k 取 1、4、16、64。调过参的 X-ABFT 只在 1% 噪声的 k=16 和 k=64 过线，用了 4096 和 2048 次，比全读还多。
| 方法 | 1% 噪声，k=1/4/16/64 | 2% 噪声 |
| 双向稀疏解码 | 4 / 6 / 8 / 12 | 16 / 8 / 12 / 12 |
| 仅正向稀疏解码 | 16 / 12 / 16 / 16 | 16 / 12 / 16 / 24 |
| Wei–Roth 风格混合基线 | 26 / 27 / 51 / 51 | 32 / 41 / 65（F1 0.895）/ 未过线 |
| 调参 X-ABFT | 未过线 / 未过线 / 4096 / 2048 | 四档都未到 F1 0.9 |
| 全格读出 | 256 | 256 |
k 至少为 4、噪声 1% 时，双向解码比混合基线少 4.3 到 6.4 倍读。大头在解码器：只做正向已经少 1.6 到 4.1 倍。第二方向在 1% 噪声再少 1.3 到 4 倍。到了 2%，节省变小，事先写好的 0.7 这条线没有过。两条要求第二方向把读数比压到 0.7 的预写主张，在 256 tile、2% 噪声上触发 KILL，比值是 0.75 到 1.00。4% 噪声、k=1 时，双向要 64 次，只做正向要 48 次，第二方向更贵。4% 且 k 至少为 4 时，双向用 32 次读达到 F1 0.93 到 0.95，两套先验复现都低于 0.9。后一句是报告级数字，没有对应的注册条款。
把那 8 次噪声标定读算进去，k=4、16、64 在 1% 下的 6、8、12 次变成 14、16、20 次，相对混合基线的倍数从 4.3 到 6.4 降到 1.9 到 3.2。注册条款没有按这个计费重跑。
漂移这边，理想 M4 在推理时仍握着数字权重。BN 折叠的 ResNet-9、CIFAR-10、严格按 16 次矩阵向量乘计：1 小时比最强廉价数字基线 B8 高 2.08 个百分点（86.93 对 84.85，编程值 86.83），1 年高 13.27 个百分点（86.96 对 73.70）。CIFAR-100 一年高 10.75 个百分点（48.60 对 37.85），1 小时只高 0.53，置信区间跨过 0。实际跑的是 17 次，预算条款 NOTMET，按这种读法总判决是 INCONCLUSIVE。
可部署的完整形式比 B8 高 0.6 到 3.7 个百分点。从 1 天起，它比用 32 张图像做的数字再校准低 1.0 到 4.9 个百分点。免费的 rank-1 形式触发了注册 KILL：CIFAR-100 每个时间点的配对置信区间下界都小于 0。
另有一个注册通过的闭环：正向解码器、标定读计入成本、2% 噪声，估计出的故障图在 ResNet-9 上和 oracle 图的准确率差距在 0.25 个百分点以内。这是「没检出差异」，没有做等价性检验。故障密的那一档，图大多退回全读。4% 噪声的扩展实验触发 KILL，新露出故障的召回是 85% 到 89%，门槛是 90%。
控制器若能用大约十几次探针维持一张卡死单元图，重映射修复才有输入。STAR 把持续定位看成不现实。这篇的模拟在 1% 噪声下把预算放在 4 到 12 次，全读是 256 次。
省下来的次数主要来自解码器。阵列做不了转置读，正向 OMP 在 1% 到 2% 噪声下仍是 12 到 24 次，并且过了 F1 这条线。工作是独立研究者的纯模拟，账本把没通过的主张和通过的放在一起：21 份标准文件的最终计数跑，4 个 PASS、7 个 KILL、10 个 INCONCLUSIVE。
没有硅片。准确率在权重空间里算。数字孪生对上 CrossSim（8-bit DAC、校准过的 8-bit ADC）最多差 5.66 个百分点，门槛 0.5，条款 NOTMET。差距主要落在 B8，事后检查把它归到转换器量化。头条实验的探针读没有 ADC，也没有 DAC。
定位用的 tile 除此之外是理想的。误差矩阵严格 k 稀疏，上面没有漂移残差，也没有编程误差，定位和漂移拟合没有合在一起测。解码器拿到 2k+4 的上限，探针方案还按每个 (k, 噪声) 格子在校准集上选过。达标看的是 240 个实例的平均 F1，这 240 个按 3 个检查点、4 层、20 次故障抽取聚类，文中写明置信区间因此偏紧。没有按芯片报漏检。转置读的硬件代价没有核实。故障密度大约超过 0.3% 之后，全读比探针便宜，这个密度是探索性数字。
和 X-ABFT 的对照落在它的设计区外面。它针对的是每块最多两个故障、读噪声可以忽略。注册实验没有在这个设计区里做阳性对照。Wei–Roth 的基线是这篇自己拼的混合体：原文停在输出线，单元级那一截是这篇补上的。按原文条款跑，单次矩阵向量乘的行解码器行 F1 为 0，总判决按设计就是 INCONCLUSIVE。两边计成本的单位也不一样。
预注册只是作者仓库里的提交时间。有些门槛所在的 YAML 是九次完整跑之后才提交的，仓库证明不了这些门槛早于数据。公开的单次提交发布也不含文中引用的那串提交历史。充分条件的证明没有独立审过。在注册的最小可见幅度上，这个条件要的读数比全读还多，给不出保证。文末注明，代码和正文借助 Claude 完成，责任由作者承担。
B8 在每块 tile 上从几种廉价数字校正里挑误差最小的，挑选时用编程权重当标准答案，基线因此偏强，报出来的增益偏保守。1% 噪声下的「4 到 12 次」停在这一档噪声。论文自己标成这种 PCM 模型典型值的 2% 噪声上，双向解码要 8 到 16 次，第二方向那条 0.7 倍的主张已经失败。能把准确率拉回编程值的漂移校正，靠的是推理路径上仍留着数字权重。它量的是这份估计。阵列里留得下的修法，数字在上一节。