摘要。量子点蜂窝自动机(QCA)技术是CMOS技术的一种有希望的替代纳米级技术。在数字电路中,多路复用器是最重要的组件之一。在这项研究中,使用多数门和逆变器门提出了有效的单层2至1 QCA多路复用器电路。此外,使用此2至1多路复用器电路实现了有效的4至1和8至1 QCA多路复用器电路。开发的多路复用器电路是在qcadesigner工具中实现的。根据结果,开发的2至1、4至1和8至1多路复用器电路利用16(0.01μm2),96(0.11μm2)和286(0.43μm2)QCA Cell(面积)。结果表明,与现有多路复用器电路相比,提议的8至1多路复用器电路将成本降低约25%-99%。
对高性能和能量计算系统的连续市场需求已将计算范式和技术转向纳米级量子量子点蜂窝自动机(QCA)。在本文中,已经提出了新型的能量和有效的基于QCA的加法器/减法器设计。首先,设计了一个基于QCA的3输入XOR门,然后实现了完整的加法器和完整的减法器。通过QCAPRO估计器工具在开尔文温度t 2上通过不同类型的能量(C 0.5 EK,C 1.0 EK和C 1.5 EK)测试了所提出的设计的功耗。qcadesigner 2.0.03软件用于评估所提出设计的仿真结果。在细胞数,区域和功率耗散方面,提出的设计比常规设计具有更好的复杂性。
降低CMOS技术尺寸并使数字设备更便携的过程,面临着诸如增加频率和减少功耗等严重挑战。因此,科学家正在寻找一种解决方案,例如用其他技术替换CMOS技术,包括量子点蜂窝自动机(QCA)技术,许多研究通过使用QCA技术设计了数字电路。触发器是大多数数字电路中的主要块之一。在本文中,QCA技术中提出了D型触发器(D-FF),其大多数门已在其反馈路径中用于重置。D-FF是由提出的D闩锁设计的,该闩锁基于NAND-NOR-逆变器(NNI)和一个新的逆变器门,该逆变器门具有24个单元格和0.5时钟循环延迟和0.02μm2面积。D-FF的新逆变器门具有高极化水平,面积较高,比以前的逆变器较低,而D-FF的NNI门是通用门。D-FFS带有复位引脚的应用之一是使用相频率检测器(PFD)。在拟议的方案中,由于可以设计PFD结构,因此已将重置功能添加到D-FF中。通过Qcadesigner软件评估所有提出的方案,并使用QCAPRO软件估算所有提议的电路的能源消耗模拟。
摘要:内存及其数据通信在决定处理器的性能中起着至关重要的作用。为了获得高性能计算机,内存访问必须同样更快。在本文中,使用Set/Reset的双端口存储器是使用量子点蜂窝自动机(QCA)中的多数选民设计的。双端口存储器由基本功能块组成,例如2至4解码器,控制逻辑块(CLB),地址检查器块(ACB),内存单元格(MC),数据路由器块和输入/输出块。这些功能单位是使用三输入多数选民构建的。QCA是纳米级数字组件设计的最新技术之一。在qcadesigner 2.0.3中已经模拟和验证了双端口存储器的功能。一种称为逻辑交叉的新型跨界方法用于改善拟议设计的面积。逻辑交叉在适当的时钟区域分配的支持下进行数据传输。基于逻辑交叉的QCA布局是根据细胞计数和数量的数量来优化的。据观察,分别是29.81%,18.27%,8.32%,11.57%和3.69%是解码器,ACB,CLB,数据路由器和存储单元中细胞数量的改善百分比。另外,在解码器,ACB,CLB,数据路由器和存储器单元的区域中,可实现25.71%,16.83%,8.62%,4.74%和3.73%的改进。除了提出的使用逻辑交叉的提议的双端口存储器外,该区域的改善增长了8.26%;由于其构建所需的细胞数量减少了8.65%,因此这可能是可能的。此外,使用RCViewer+工具获得了RAM的量子电路。量子成本,恒定输入,门的数量,垃圾输出和总成本分别为285、67、57、50和516。