چکیده:

     ما از یک معماری متقاطع QCA کوپلار در طراحی تمام جمع کننده QCA استفاده کردیم که منجر به کاهش تعداد سلول‌های QCA  و مصرف منطقه بدون مجازات تأخیر می‌شود. این عمل تقاطع از Clock-Zone غیر همجوار برای دو سیم عبوری استفاده می‌کند. ما در ادامه تأثیر این دستاوردها را بر روی جمع کننده جریان QCA بررسی کردیم. این طرح ها با QCADesigner تحقق یافته، ارزیابی و آزمایش شده اند. برای مقایسه عملکرد با کارهای مرتبط قبلی، ما از یک تابع هزینه QCA و همچنین روش ارزیابی معمولی استفاده کردیم. ما به بهبود 23٪ تعداد سلول و 48٪ مساحت نسبت به طراحی کامل تمام جمع کننده QCA قبلی رسیدیم. نتایج مشابهی برای افزایشگر 4- ، 8- ، 16- ، 32- و 64 بیتی بدست آمد که به ترتیب برابر با 29٪ (22٪) ، 24٪ (51٪) ، 19٪ (54٪) ، 13٪ (69٪) و 9٪ (49٪) به همراه کاهش تعداد سلول (مصرف کمتر منطقه) هستند.

1.مقدمه

     از آنجا که دستگاه های CMOS با مقیاس نانومتری با چالش های تحقق جدید روبرو هستند (به عنوان مثال، افزایش جریان نشت که منجر به اتلاف قدرت استاتیک قابل توجه می شود) [1] فن‌آوری‌های جدید به عنوان جایگزین های ممکن برای CMOS در حال ظهور هستند. اتومات های سلولی کوانتومی نقطه (QCA) [2] یکی از چنین سیستم عامل های ابتکاری را نشان می دهد. سلول اصلی QCA ، که قادر به نمایان کردن یک بیت منطقی است، منطقه ای از مقیاس نانو را اشغال می کند. یک سلول QCA بدوی معمولاً شامل دو الکترون است که دو محل دافع احتمالی کولومب [2] جایگاه‌های آن‌ها "1" و "0" است.

     درک تمام جمع کننده (FA) QCA به عنوان رایج‌ترین سلول حسابی دیجیتال، مورد توجه بسیاری از مقالات تحقیقاتی قابل ملاحظه بوده است (به عنوان مثال ، [3] [4] [5] [6] [7]). برای نشان دادن تأثیر چنین سلول حسابی بسیار سریع و کم قدرت، تمام جمع کننده QCA [3] [5] [6] [8] و ضرب کننده [6] [9] طراحی شده اند. یک مشکل در طراحی سلول‌های کامپوزیتی QCA و مدارها این است که چگونه به طور مؤثر سیم های متقاطع را برای کاهش هزینه (به عنوان مثال ، تعداد سلول‌های QCA و پیچیدگی پیاده سازی) بطور مؤثر طراحی کنیم. راه‌حل چند لایه هزینه بالایی را متحمل می شود، به عنوان مثال، مسئله ساخت [10]. گذرگاه منطقی [11] نیز به دلیل مساحت بالای آن مساعد نیست. با این حال، برای رسیدن به سیم کشی متقاطع قطبی، سلول‌های QCA چرخش 45 درجه با درجه حرارت پیشنهاد شده است [4].

-این مقاله در نشریه آی تریپل ای منتشر شده و ترجمه آن با عنوان تمام جمع کننده Coplanar در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:

Coplanar Full Adder in Quantum-Dot Cellular Automata via Clock-Zone Based Crossover