本文的目的是通过有条不紊地评估跨多个领域的工业网络安全基础架构的网络安全差距来设计基于普渡企业参考架构(PERA)模型的深入架构。这项研究包括通过审查许多相关文件,书籍,期刊文章和会议论文来彻底评估该地区的状态。通过对文献的全面审查,我们真诚的尝试是开发一种概念架构,以确保对工业控制系统的不间断和安全的操作环境。评估探讨了当前IC(工业控制系统)/OT(操作技术)网络的优势和局限性。虽然最近的文章已经提出了许多创新方法,但这些方法主要集中于ICS/OT域内的网络安全,例如石油和天然气,公用事业,能源,能源,防御,核,化学,化学等。他们进行了有条理的评估。当前景观中已经确定的研究差距为未来的研究方向提供了开发拟议的概念架构设计以解决这些网络安全差距的基础。
振荡器电路用于为简单如手表的系统和复杂如卫星的系统提供准确可靠的时钟信号,这对于长距离通信非常重要。构建振荡器电路的方法有很多种,可以使用无源或有源部件。每种方法都有利弊,但在当前的移动通信发展水平上,最重要的是互操作性和低功耗。这种需求推动了紧凑型、电池供电电子产品的发展,而基于超大规模集成 (VLSI) 的环形振荡器提供了理想的解决方案。这些振荡器应该消耗更少的功率、具有较大的调谐范围并且体积小巧。本文介绍了一种用作压控振荡器的新型互补金属氧化物硅 (CMOS) 环形振荡器。建议的架构通过结合它们的组成部分,充分利用了电流不足型环形振荡器和负偏斜延迟的优点。所提出的架构的控制电压为 1.15 V,电源电压为 2 V,可产生 9.35 GHz 主频,输入和输出之间的谐波失真为 13.82%。通过在设计中仔细选择无源元件,所提出的架构可以实现需要高频和低功耗的基于 5G 的应用。
提高处理器和加速器的性能成本比以往更具挑战性,这导致摩尔定律的减速 [22]。减速的原因在于过渡到更先进的技术节点时设计和制造成本呈指数级增长 [19],同时由于 I/O 驱动器、模拟电路以及最近的静态随机存取存储器 (SRAM) 的扩展限制,这种过渡的收益不断递减。2.5D 集成是解决这些挑战的一个有前途的解决方案,其中将多个称为小芯片的硅片集成到同一封装中。单个小芯片设计可用于多种产品,这降低了每个芯片的设计成本。此外,由于 2.5D 集成允许将采用不同技术构建的异构小芯片集成到同一封装中,因此只有能够充分利用技术扩展的组件才会采用先进且昂贵的技术节点制造。已经达到扩展极限的组件则采用成熟的低成本技术制造。由于其经济效益,2.5D 集成已应用于行业领先公司的产品中,例如 NVIDIA 的 P100 GPU [ 17 ](仅适用于高带宽内存 (HBM))和 AMD 的 EPYC 和 Ryzen CPU [23]。2.5D 堆叠芯片的设计空间巨大。人们可以在不同的封装选项[18、21、27、29]、芯片数量和尺寸[9]、芯片放置位置[13]、芯片到芯片 (D2D) 链路实现[7、24]和协议[1、3]、芯片间互连 (ICI) 拓扑[4、14、16、25、26]以及其他许多因素之间进行选择。此外,还有许多不同的相关指标,例如芯片的面积要求、功耗、热性能和制造成本,或 ICI 的延迟和吞吐量。
以及信息科学与应用国际会议 (ICISA) ⋅ 工程学院模拟与混合信号设计与测试中心委员会成员 ⋅ IEEE 微波理论与技术学报、IEEE 电子器件学报和 IEEE 固态电路杂志的技术审稿人 精选出版物 ⋅ S. Hamedi-Hagh、MY Siddiqui、M. Singh 和 S. Ardalan,“具有恒定回波损耗的低压数字控制 4GHz 可变增益放大器,”微电子选定领域杂志,2012 年。 ⋅ S. Hamedi-Hagh 和 D.-H. Park,“纳米线晶体管在驱动纳米线 LED 中的应用,”电气电子材料学报,第 13 卷,第 2 期,第 73-77 页,2012 年。 ⋅ S. Hamedi-Hagh、M. Tabesh、S. Oh、NJ Park 和 D.-H. Park,“用于近场通信的 UHF CMOS 前端设计”,电气工程与技术杂志,KIEE,第 6 卷,第 6 期,第 817-823 页,2011 年。⋅ Bindal, D. Wickramaratne 和 S. Hamedi-Hagh,“利用硅纳米线技术实现直接序列扩频基带发射器”,纳米电子学和光电子学杂志,第 5 卷,第 1 期,第 1-12 页,2010 年。⋅ Bindal, T. Ogura、N. Ogura 和 S. Hamedi-Hagh,“用于实现带扫描链的现场可编程门阵列架构的硅纳米线晶体管”,纳米电子学和光电子学杂志,第 5 卷,第 1 期,第 1-12 页,2010 年。 4,第 342-352 页,2009 年。⋅ S. Hamedi-Hagh、JC Chung、S. Oh、NJ Park 和 DH Park,“用于 GPS 通信系统的高性能贴片天线的设计”,电气工程与技术杂志,KIEE,第 342-352 卷。 4,第 2 期,282-286 页,2009 年。⋅ S. Hamedi-Hagh 和 A. Bindal,“下一代纳米线放大器的设计和特性”,《VLSI 设计杂志》,文章 ID 190315,2008 年。⋅ JC Chung 和 S. Hamedi-Hagh,“单芯片通信系统的 PCB 匹配电感器和天线的设计”,《国际微波科学与技术杂志》,文章 ID 287627,2008 年。⋅ Hamedi-Hagh 和 A. Bindal,“使用完全耗尽周围栅极晶体管的纳米线 CMOS 放大器的特性”,《纳米电子学与光电子学杂志》,第 4 卷,第 2 期,第 282-286 页,2009 年。 ⋅ S. Hamedi-Hagh、S. Oh、A. Bindal 和 DH Park,“使用纳米线 FET 设计下一代放大器”,电气工程与技术杂志,KIEE,第 3 卷,第 4 期,第 566-570 页,2008 年。⋅ S. Hamedi-Hagh 和 A. Bindal,“用于高速模拟集成电路的硅纳米线场效应晶体管的 SPICE 建模”,IEEE Transactions on Sotoudeh Hamedi-Hagh 第 3/6 页纳米技术,第 7 卷,第 766-775 页,2008 年。⋅ Bindal、S. Hamedi-Hagh 和 T. Ogura,“用于现场可编程门阵列架构应用的硅纳米线技术”,纳米电子学与光电子学杂志,第 3 卷,第 4 期,第 566-570 页,2008 年。 3,第 2 期,第 1-9 页,2008 年。 ⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh,“硅纳米线晶体管及其在未来 VLSI 中的应用:16×16 SRAM 的探索性设计研究”,纳米电子学和光电子学杂志,第 2 卷,第 294-303 页,2007 年。⋅ Bindal、A. Naresh、P. Yuan、KK Nguyen 和 S. Hamedi-Hagh,“利用硅纳米线技术设计双功函数 CMOS 晶体管和电路”,IEEE 纳米技术学报,第 6 卷,第 291-302 页,2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh,“利用硅纳米线技术设计新型脉冲神经元”,纳米技术杂志(物理研究所),第 2 卷,第 301-302 页,2007 年。 18,第 1-12 页,2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh,“关于节能硅纳米线动态 NMOSFET/PMESFET 逻辑的探索性研究”,IEE 科学、测量和技术会议录,第 1 卷,第 121-130 页,2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh,“使用硅纳米线技术实现交叉开关架构的静态 NMOS 电路”,半导体、科学和技术杂志(物理研究所),第 22 卷,第 54-64 页,2007 年。⋅ Bindal 和 S. Hamedi-Hagh,“硅纳米线技术对单功函数 CMOS 晶体管和电路设计的影响”,纳米技术杂志(物理研究所),第 17 卷,第 4340-4351 页,2006 年。
量子电路优化对于提高量子计算的实用性和效率至关重要。特别是,为了满足量子电路急需的紧凑性,可逆电路的合成正在被深入研究。由于 T 门具有较高的容错实现成本 [1],因此人们投入了大量工作来最小化 T 数量 [2–9] 和 T 深度 [10–13]。相比之下,CNOT 门的实现成本较低,因为它是 Clifferd 群的一部分 [14]。尽管如此,基于 T 门的度量的使用有局限性,事实证明,电路中 CNOT 门的数量是一个不容忽视的度量,因为它会对电路的实现成本产生重大影响 [15]。除此之外,噪声中尺度量子 (NISQ) 时代的量子计算机 [16] 具有架构限制。具体而言,这些计算机中的量子比特并非以全对全的方式连接。这意味着具有 2 的元数的逻辑门(例如 CNOT 门)只能应用于某些量子比特对之间。因此,使电路符合给定架构不可避免地会导致 CNOT 计数增加 [17]。处理架构约束的一种常见方法是插入 SWAP 门来路由逻辑量子比特 [18–21]。另一种方法是执行架构感知合成 [22],这种方法通常会产生具有低得多的 CNOT 计数的电路,同时满足架构约束。这种方法通常应用于可以用高级构造(例如线性可逆函数)表示的电路子集。然后可以将这些电路组合在一起以形成完整的架构兼容量子电路 [23, 24]。此编译方案中的一个重要构建块是合成仅由 CNOT 和 RZ 门组成的电路。这些电路可以用称为相位多项式的高级构造来表示。在这项工作中,我们解决了相位多项式合成问题,并针对受限和完全连接的情况提出了有效的算法。