摘要量子点蜂窝自动机(QCA)代表新兴的纳米技术,该纳米技术有望取代当前的互补金属 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化电导剂数字整合电路技术。QCA构成了一种极为有希望的无晶体管范式,可以将其降低到分子水平,从而促进TERA级设备的整合和极低的能量耗散。可逆QCA电路的可逆性从逻辑级别降低到物理水平,可以执行比Landauer能量限制(KBTLN2)耗散能量更少的计算操作。逻辑门的时间同步是必不可少的附加要求,尤其是在涉及复杂电路的情况下,以确保准确的计算结果。本文报告了逻辑和物理上可逆的时间同步QCA组合逻辑电路的八个新的设计和仿真。此处介绍的新电路设计减轻了时钟延迟问题,这些问题是由逻辑门信息的非同步,通过使用固有的更对称的电路配置引起的。模拟结果证实了提出的可逆时间同步QCA组合逻辑电路的行为,该逻辑电路表现出超大的能量耗散,并同时提供了准确的计算结果。
网络求解和等效电路 瞬态响应 MOSFET 逆变电路 CMOS 逻辑电路 CMOS 瞬态分析 BJT 电路 晶体管 - 晶体管逻辑 运算放大器 非线性运算放大器电路 频率响应
云计算正在增加对大规模、节能和快速计算系统的需求。满足这些目标的 CMOS 电路样式是动态逻辑。由于云计算中心不需要可移植性,因此这些系统可以支持低温操作。低温操作消除了动态电路的根本问题,即由于漏电流导致的逻辑状态丢失。在较高温度下,静态逻辑电路是首选,因为这些电路不受漏电流的影响。因此,工作温度会影响电路样式的选择:动态还是静态。本文讨论了动态 CMOS 电路在不同温度下的运行以及动态逻辑优于静态逻辑的温度。在 1.209 GHz 以上运行的动态逻辑可用于高达 300 K 的温度下,对于 160 nm 技术节点,温度为室温。在较低频率下,应使用静态电路。在 77 K 以下(液氮温度),动态逻辑在 29.7 MHz 以上稳定。在低于 11 K 的温度下,可以使用运行在 1 赫兹以上的动态逻辑电路。由于动态逻辑电路在 4.5 K 以下的直流下工作,因此在低于此温度的任何频率下,包括液氦温度 4.2 K,动态逻辑都是可取的。
MTCMOS 电路的构造通常如图 2 所示。逻辑电路和电源线之间是高 Vth 的 PMOS 和 NMOS 晶体管。为了实现实时逻辑功能,在系统处于活动状态时激活休眠信号。在休眠模式下,具有较高 Vth 值的晶体管被关闭,以将逻辑电路与电源线分开。在待机状态下,这会将流中的泄漏降低到阈值以下。对于低功耗、高速设备,MTCMOS 可能是制造商的可行选择。在构建具有 MTCMOS 架构的电路时,确定更高阈值晶体管的尺寸是一项重要的考虑因素。在 6T FinFET SRAM 的上部和下部,放置了更高阈值的晶体管,如图 11 所示。这种更高的
modulei:VLSI(10小时)VLSI设计概述的概述:历史透视,VLSI设计方法的概述,VLSI设计流,VLSI设计流,设计层次结构,规则性,模块化和局部性概念,局部性,VLSI设计样式,设计质量,包装技术,包装技术,CAD技术。MOS晶体管理论:金属氧化物半导体(MOS)结构的简介,长通道I-V特征,C-V特性,非线性I-V效应,直流传递特性。moduleii:ASIC(10小时)ASIC设计流:ASIC和SOC概论,ASIC流程概述,功能验证,RTL-GATE水平合成,合成优化技术,前时间验证,静态定时验证,静态定时分析,地板计划,平面图,放置和路线,提取,提取,外布置后,布局后验证,验证,验证。CMOS流程技术:制造过程流程 - 基本步骤,CMOS N-WELL过程,布局设计规则,贴纸图,全custom面膜布局设计。模块:MOS及其类型(10小时)MOS逆变器(静态特征):电阻载荷逆变器,N型16 MOSFET负载的逆变器,CMOS逆变器。MOS逆变器(开关特性和互连效应):延迟时间定义,延迟时间的计算,逻辑努力,具有延迟限制的逆变器设计,互连寄生虫的估计,互连延迟的计算,总线与网络连接(NOC)(NOC),CMOS INVERTERS CMOS INVERTERS的开关电源耗散。模块:CMOS(10小时)组合CMOS逻辑电路:MOS逻辑电路NMOS负载,CMOS逻辑电路,复杂的逻辑回路,CMOS传输门(PASS门),比率,比率,比率,动态和通过透视逻辑。顺序MOS逻辑电路:双稳定元素,SR闩锁电路,时钟闩锁和触发器电路的行为,CMOS D-LATCH和EDGE触发的触发器。正时路径,设置时间并保持时间静态,设置的示例并保持时间静态,设置和保持Slack,时钟偏斜和抖动,时钟,重置和电源分布。内存设计,SRAM,DRAM结构和实现。
电子硬件容易出现制造时引入的缺陷和现场发生的故障。由于数字逻辑电路的复杂性,它们很难测试。本报告概述了数字逻辑测试。它提供了对文献的访问,并统一了该领域发展起来的术语和概念。它讨论了数字逻辑故障的类型和原因。本报告介绍了逻辑和
在本文中,我们提出了一种目前使用最广泛的量子计算硬件度量标准(称为量子体积 [1,2])的概括。量子体积指定了一组随机测试电路,这些电路的逻辑电路深度等于计算中使用的量子比特总数。然而,这种方形电路形状与人们可能希望使用量子计算机的许多特定应用并不直接相关。在对已知量子算法的可用资源估计调查的基础上,我们根据逻辑电路深度(时间)随问题大小(量子比特数)的缩放行为,将量子体积概括为少数几种代表性电路形状,我们称之为量子体积类。作为一项技术,量子计算尚处于起步阶段,但发展迅速。在短期内,噪声和中等规模量子 (NISQ) 系统可能对特定的小众应用有用 [3]。从长远来看,随着容错 (FT) 系统的发展,这项技术有望带来极大的颠覆性和变革性。评估这项技术的明确指标是
CD 系列光隔离、短路保护直流固态继电器 CD 固态继电器采用最新的 FET 技术,提供低导通电阻。控制电路经过缓冲,可直接从标准 CMOS 或开集 TTL 逻辑电路驱动继电器。可用选项包括短路、电流过载保护和控制状态。这两个选项可作为标准功能一起提供或单独提供。
由于Dennard缩放1的崩溃,电子电路的时钟速度已经停滞了近二十年,这是近二十年的,这表明,通过缩小晶体管的大小,它们可以更快地操作,同时保持相同的功耗。光学计算可以克服这一障碍2,但是缺乏具有相当强大的非线性相互作用的材料,才能意识到全光开关已经排除了可扩展体系结构的制造。最近,强烈的光结合互动状态中的微腔启用了全光晶体管3,当与嵌入式有机材料一起使用时,即使在室温下也可以在室温下以次秒切换时间4的时间运行,直至单光子级5。然而,垂直腔几何形状可阻止使用片上耦合晶体管的复合电路。在这里,通过利用硅光子技术,我们在微米大小的,完全集成的高指数对比度的微腔中的环境条件下在环境条件下显示了激子 - 孔子凝结。通过耦合两个谐振器并利用种子偏振子凝结,我们证明了超快的全光晶体管作用和串联性。我们的实验发现为可扩展的,紧凑的全光积分逻辑电路开辟了道路,这些逻辑电路可以比电器快速处理两个数量级的光学信号。