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通过聚（2-乙基-2-恶唑啉）纳米纳米诱导的C60：C70共晶的N通道有机场效应晶体管的显着改善
在新兴互联网（IoT）设备生态系统中使用的巨大潜力，其中多个设备节点与云网络系统共享信息。[1-4]印刷有机电子可以使用新型的构造来实现电子功能的质量产生和整合。[5-10]特别是，有机场效应晶体管（OFET）被视为在物联网中心发现的综合逻辑电路中的关键电子元件。[11,12]具有低压操作（<5 V）的高性能OFET和电荷迁移率超出了无定形硅（0.5-1 cm 2 V –1 S –1）。[13–21]成功的商业化还需要在基板上的许多设备上进行空间均匀的设备性能，包括特征和环境稳定性的可重复性。通常，设备性能在很大程度上取决于材料正常和电极，介电和半导体之间的界面。已经报道了各种改善绩效的策略，例如通过有理分子设计开发新材料，通过热/溶剂退火和添加剂控制形态，形态学控制，用p-/n-掺杂剂和互面剂掺杂分子掺杂，以及界面
从宏到微体系结构：基于SRAM的计算机电路的评论和趋势
摘要CMOS逻辑电路的快速增长超过了内存访问的进步，导致了重要的“记忆墙”瓶颈，尤其是在人工智能应用程序中。为了应对这一挑战，计算中的计算（CIM）已成为提高计算系统的性能，领域效率和能量效率的有前途的方法。通过使记忆单元执行并行计算，CIM可以改善数据重复使用并最大程度地减少存储器和过程之间的数据移动。这项研究对基于SRAM的CIM宏的各个领域及其相关的计算范式进行了全面综述。此外，它还对最近的SRAM-CIM宏进行了一项调查，并侧重于关键挑战和涉及的设计交易。此外，这项研究确定了SRAM-CIM宏观设计的潜在未来趋势，包括混合计算，精度增强和操作员重新配置。这些趋势旨在解决计算准确性，能源效率和对SRAM-CIM框架内不同运营商的支持之间的贸易。在微结构级别上，提出了两种可能的交易解决方案：chiplet集成和稀疏性优化。最后，提出了研究观点，以供未来发展。
通过 MaxSAT 进行量子比特映射和路由 - cs.wisc.edu
摘要 — 近期量子计算机将在嘈杂的环境中运行，且无法进行纠错。近期量子计算的一个关键问题是将逻辑电路布置到量子比特之间连接有限的物理设备上。这被称为量子比特映射和路由 ( QMR ) 问题，是一个难以解决的组合问题。尽可能以最优方式解决 QMR 非常重要，以减少增加的噪声量，因为噪声可能会导致量子计算变得毫无用处。在本文中，我们提出了一种通过简化为最大可满足性 ( MAXSAT ) 来最优解决 QMR 问题的新方法。此外，我们提出了两个新颖的松弛思想，通过利用量子电路的结构来缩小 MAXSAT 约束的大小。我们彻底的实证评估表明：(1) 与最先进的最优 QMR 技术相比，我们的方法具有可扩展性（解决了 3 倍以上的基准问题，速度提高了 40 倍）；(2) 与最先进的启发式方法相比，成本显著降低（平均减少 ∼ 5 倍交换）；(3) 我们提出的约束放松的强大功能。索引术语 — 量子计算、量子比特映射
基于标准单元的栅极尺寸和晶体管堆叠的抗辐射效率
近年来，晶体管技术的进步使得人们能够设计出越来越复杂的集成电路。随着在降低功耗和提高性能方面取得的巨大成就，在考虑深度扩展技术时也面临着新的挑战。明显的工艺变异性、老化和辐射效应是经常出现的设计挑战，其重要性也日益增加 [1-5]。集成电路越来越容易受到单个高能粒子撞击的影响，可能会产生破坏性或非破坏性的影响。当粒子撞击触发 CMOS 电路中固有的 PNPN 结构中的寄生晶体管时，就会发生单粒子闩锁 (SEL)，这可能会产生破坏性影响 [6]。当高能粒子从顺序逻辑元件撞击晶体管的敏感区域并沉积足够的电荷以扰乱电路时，单粒子翻转 (SEU) 会以位翻转的形式出现。此外，组合逻辑电路容易受到单粒子瞬态 (SET) 效应的影响，这种效应表现为粒子与处于关断状态的晶体管漏极电极相互作用产生的寄生瞬态电流。这并不是单粒子效应 (SEE) 的详尽列表 [7]。辐射加固设计 (RHBD) 技术已经开发出来，用于应对不同辐射条件下电子电路的辐射效应
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。
RISC-V领导未来：CPU体系结构的进化和前景
本文主要讨论了CPU的开发以及基于RISCV的一些指令集架构。CPU被称为中央处理单元，主要应用是RISCV，并且ARM架构的特点是重点是低功耗和高性能之间的平衡。然后x86，其重要优势是其复杂的指令集和出色的性能，因此它可以处理复杂的计算任务。我们还探索了管道技术，它是当今广泛使用的并行处理技术。设计原理是将复杂的多级组合逻辑电路分为多个级别。然后，我们找到一些实验数据来探讨我们的结论。我们发现每个人都有自己的优势，并且更适合不同的情况。在性能方面，X86提供了出色的功能，但会消耗更多的功能，使其非常适合高性能计算和服务器应用程序。手臂在功率效率方面表现出色，并在移动设备和嵌入式系统中找到了其主要用途。RISC-V以其灵活性而闻名，可以根据特定要求在性能和功耗之间保持平衡，使其适合于高度自定义的应用程序，IoT设备以及新兴的高性能计算市场。不同字段中每个体系结构的优点取决于特定的应用程序环境以及对它们的要求。关键字：RISC-V Architecturecpu性能评估管道技术
探索电源电压和温度
摘要。本文深入研究了在XOR-XNOR细胞中应用的常规和非常规设计方法。这些单元在各种算术逻辑电路中起着至关重要的作用，在低压和功率水平下运行的VLSI设计中具有很大的计算能力。本文研究了与常规和非规定设计策略相关的困难。此外，它对当前文献中有关电路设计参数的不同XOR/XNOR单元进行了相对评估。这项研究的结果表明，低技术节点中碳纳米管现场效应晶体管（CNTFET）技术的采用显着降低了电路延迟，而浮动栅极金属氧化物半导体（FGMOS）技术在电路电力效率方面显示出卓越的解释。讨论还涵盖了FinFET技术在创建XOR/XNOR细胞中的利用。本文评估了这些XOR/XNOR细胞的电压和温度弹性。使用22nm技术节点的HSPICE工具进行了分析。基于FGMO的XOR/XNOR细胞表明，对电压和温度波动的弹性最高。采用非常规技术遇到的主要挑战涉及缺乏适当的仿真模型和复杂的制造过程。这些挑战特别阻碍了这些开拓性方法的进步和采用。
基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的认证
基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的资质认证 Tadashi Miyazaki、Naotaka Oda、Yasushi Goto、Toshifumi Hayashi 东芝公司，日本横滨 摘要。东芝开发了基于不可重写 (NRW) 现场可编程门阵列 (FPGA) 的安全相关仪器和控制 (I&C) 系统。考虑到应用于安全相关系统，东芝基于 FPGA 的系统采用了一旦制造后就无法更改的非易失性和不可重写的 FPGA。FPGA 是一种仅由基本逻辑电路组成的设备，FPGA 执行通过连接 FPGA 内部的基本逻辑电路配置的定义处理。基于 FPGA 的系统解决了由模拟电路操作的传统系统（基于模拟的系统）和由中央处理单元操作的系统（基于 CPU 的系统）中存在的问题。应用 FPGA 的优势在于可以保持产品的长寿命供应、提高可测试性 (验证) 并减少模拟系统中可能出现的漂移。东芝此次开发的系统是功率范围中子监测器 (PRM)。东芝计划今后将这种开发流程应用到其他安全相关系统（如 RPS），从而扩大基于 FPGA 的技术的应用范围。东芝为基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统开发了一种特殊的设计流程。该设计流程解决了多年来关于核安全应用数字系统的可测试性问题。因此，东芝基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统具有成为核安全应用数字系统标准的巨大优势。1. 引言核电站的 I&C 系统最初是基于模拟的。1980 和 90 年代开发了基于计算机的 I&C 系统。尤其是先进沸水反应堆 (ABWR) 中使用的系统，是世界上第一个沸水反应堆全数字化仪控系统。与老式模拟系统相比，计算机仪控系统具有许多优势。计算机仪控系统没有漂移问题，而漂移问题曾困扰过模拟系统的维护人员。计算机仪控系统具有许多先进功能，包括一些自动功能，这是任何模拟系统都无法提供的。计算机仪控系统的这些先进功能一直有助于核电站的安全运行。由于计算机仪控系统与安全相关，因此法规和标准要求它们进行验证和确认。然而，丰富的功能和由此产生的软件复杂性使得计算机仪控系统的验证和确认既耗时又昂贵。此外，计算机系统使用半导体工业生产的微处理器，与核工业相比，其产品生命周期较短。大多数微处理器可能在几年内就过时了。FPGA 于 1990 年在半导体行业中得到发展。与普通半导体器件或专用集成电路 (ASIC) 不同，FPGA 中的电路可以在从半导体工厂发货后确定或编程。因此，它适用于核工业等小批量应用。由于 FPGA 是一种半导体器件，其功能由嵌入在器件中的电路决定，因此 FPGA 无需操作系统 (OS) 或基于计算机的 I&C 系统所必需的复杂应用程序即可运行。一般而言，基于 FPGA 的 I&C 系统比基于计算机的 I&C 系统更简单，这使得 V&V 工作更简单且更经济实惠。
基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的认证
基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的认证 Tadashi Miyazaki、Naotaka Oda、Yasushi Goto、Toshifumi Hayashi 东芝公司，日本横滨 摘要。东芝开发了基于不可重写 (NRW) 现场可编程门阵列 (FPGA) 的安全相关仪器和控制 (I&C) 系统。考虑到应用于安全相关系统，东芝基于 FPGA 的系统采用了一旦制造就无法更改的非易失性和不可重写的 FPGA。FPGA 是一种仅由基本逻辑电路组成的设备，FPGA 执行通过连接 FPGA 内部的基本逻辑电路配置的定义处理。基于 FPGA 的系统解决了传统模拟电路系统（模拟系统）和中央处理器系统（CPU 系统）中存在的问题。应用 FPGA 的优势在于可以保持产品的长寿命供应、提高可测试性（验证）以及减少模拟系统中可能出现的漂移。东芝此次开发的系统是功率范围中子监测器 (PRM)。东芝计划从现在开始将这一开发流程应用于其他安全相关系统（如 RPS），从而扩大基于 FPGA 的技术的应用范围。东芝为基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统开发了一种特殊的设计流程。该设计流程解决了多年来关于核安全应用数字系统可测试性的问题。因此，基于东芝 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统具有成为核安全应用数字系统标准的巨大优势。1.简介 核电站 I&C 系统最初是基于模拟的。1980 和 90 年代开发了基于计算机的 I&C 系统。特别是，先进沸水反应堆 (ABWR) 中使用的系统是世界上第一个用于沸水反应堆的全数字 I&C 系统。与旧的基于模拟的系统相比，基于计算机的 I&C 系统具有许多优势。基于计算机的 I&C 系统没有漂移问题，这些问题困扰了基于模拟的系统维护人员。基于计算机的 I&C 系统具有许多高级功能，包括一些自动功能，这是任何基于模拟的系统都无法提供的。基于计算机的 I&C 系统的这些高级功能一直有助于核电站的安全运行。由于基于计算机的 I&C 系统与安全相关，因此它们需要遵守法规和标准的 V&V。然而，丰富的功能和由此产生的软件复杂性使基于计算机的 I&C 系统的 V&V 既耗时又昂贵。此外，基于计算机的系统使用半导体工业生产的微处理器，与核工业相比，其产品生命周期更短。大多数微处理器可能在几年内就过时了。FPGA 在半导体工业中发展到 1990 年。与普通半导体器件或专用集成电路 (ASIC) 不同，FPGA 中的电路可以在从半导体代工厂发货后确定或编程。因此，它适用于核工业等小批量应用。因为 FPGA 是一种半导体器件，其功能由嵌入在器件中的电路决定，所以 FPGA 不需要基于计算机的 I&C 系统所必需的操作系统 (OS) 或复杂应用程序即可运行。一般而言，基于 FPGA 的 I&C 系统比基于计算机的 I&C 系统更简单，这使得 V&V 工作更简单且更经济实惠。
纳米技术和纳米科学——从过去的突破到未来的前景
摘要：纳米科学和纳米技术已经以多种方式改善了我们的生活。本文旨在深入了解纳米科学和纳米技术未来的潜在用途以及当前的应用，并介绍使纳米科学和纳米技术发展成为可能的重大突破。本文专门用一节来介绍微电子领域的发展，由于器件尺寸缩小到纳米级，微电子领域面临着诸多挑战。本文介绍了微电子行业的现状和未来几年的预测。此外，本文还介绍了纳米技术在医学、能源学、环境保护和运输领域的应用和未来前景。本文的很大一部分内容涉及电子和信息技术领域，其中隐含了一些应对微电子挑战的潜在纳米技术解决方案。本文介绍了碳纳米管在逻辑电路和存储器应用中的应用。本文还介绍了单电子晶体管的基本原理。本文解释了自旋电子学在磁阻随机存取存储器 (MRAM) 结构中的应用的基本概念。本文还介绍了忆阻器作为一种重要的未来前景。最后部分介绍了欧盟资助计划对纳米技术和纳米科学的投资，并对这些领域的未来发展进行了预测。然而，这篇评论文章只关注纳米技术的积极影响，而没有讨论其对公众健康和环境可能产生的负面影响。