بررسی و بهبود ضرب‌کننده‌های تقریبی در اتوماتهای کوانتومی سلولی(QCA)

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بررسی و بهبود ضرب‌کننده‌های تقریبی در اتوماتهای کوانتومی سلولی(QCA)

ارائه دهنده: Provider: شبیر فیاضی - مهندسی کامپیوتر

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر حاتم عبدلی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: عباس رمضانی ، مهدی عباسی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 14:30 - 1404/12/11

مکان ارائه: Place of presentation: سالن سمینار گروه کامپیوتر

چکیده: Abstract: اتوماتای سلولی نقطه‌کوانتومی (QCA) یک فناوری امیدبخش فراتر از CMOS برای پیاده‌سازی سامانه‌های دیجیتال با مصرف انرژی بسیار پایین است؛ با این حال، طراحی ضرب‌کننده‌هایی که هم‌زمان دارای هزینه‌ی چیدمان پایین و اتلاف انرژی کم باشند همچنان چالش‌برانگیز است. در همین راستا، محاسبات تقریبی امکان ایجاد یک مبادله‌ی کنترل‌شده میان دقتِ محدود و کاهش قابل توجه در مساحت، تأخیر و انرژی را برای کاربردهای خطاپذیر فراهم می‌کند. در این پژوهش، خانواده‌ای از ضرب‌کننده‌های تقریبیِ مناسب برای QCA مبتنی بر منطق اکثریت پیشنهاد می‌شود. در سطح بولی، یک کاشی ضرب‌کننده‌ی تقریبی 2×2 تعریف شده است که تنها در یک حالت از شانزده الگوی ورودی با خروجی دقیق اختلاف دارد (نرخ خطای 6.25٪) و همچنین یک فشرده‌ساز تقریبی 4:2 تعریف شده است که در پنج حالت از 32 الگو دچار اختلاف می‌شود (نرخ خطای 15.6٪)، به‌گونه‌ای که این انحراف‌ها به ترکیب‌های کم‌وزن محدود شده‌اند. سپس دو پیاده‌سازی QCA برای کاشی 2×2 توسعه داده می‌شود: یک چیدمان فشرده‌ی تک‌لایه و هم‌صفحه (coplanar) و یک چیدمان منظمِ چندلایه‌ی سه‌لایه. فشرده‌ساز 4:2 نیز در QCA پیاده‌سازی شده و برای ساخت یک ضرب‌کننده‌ی تقریبی 4×4 از طریق کنارهم‌گذاری بلوک‌های 2×2 به‌کار می‌رود. طرح‌ها با استفاده از ابزار QCADesigner-E و تحت یک پیکربندی یکسان، بر اساس معیارهایی مانند تعداد سلول، مساحت، تأخیر، هزینه، پیچیدگی مؤثر و اتلاف انرژی ارزیابی شده‌اند و نتایج، بهبودهای قابل توجهی را نسبت به نمونه‌های نماینده‌ی پیشین در طراحی ضرب‌کننده‌ها و فشرده‌سازهای QCA نشان می‌دهد.

فایل: ّFile: تنزيل فایل