QCA 설계에서 디지털 논리 자동 추출

오연보; 김교선

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자료유형: 학술저널

저자정보: 오연보 김교선

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SD 電子工學會論文誌 SD編第46卷第1號

발행연도: 2009.1

수록면: 107 - 116 (10page)

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QCA는 현재 초고집적 저전력 디지털 시스템 구현 기술의 왕좌를 차지하고 있는 CMOS의 자리를 상속받을 가장 장래성 있는 차세대 나노 전자 소자 중 하나이다. QCA 셀의 하드웨어 기본 동작은 이미 1990년대 후반에 실험을 통하여 증명되었다. 또한 회로를 설계할 수 있는 전용설계 도구와 시뮬레이터도 개발되었다. 그러나 기존의 QCA 설계 기술은 초대규모 설계에 대한 준비가 부족하다. 본 논문은 기존의 대규모 CMOS 설계에서 사용되었던 검증 방법들과 도구를 QCA 설계에서 그대로 활용할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시한다. 첫째로 셀 배치를 미리 정의된 구조에서 벗어나지 않도록 엄격하게 제한함으로써 항상 일관성 있는 디지털 동작을 보장하는 설계 규칙을 제안한다. 다음, QCA 설계의 게이트 및 상호연결 구조를 인식한 후 다수결 게이트의 입력 경로 균형과 잡음 증폭 방지 등을 포함하는 신호 충실도 보장 조건을 검사한다. 마지막으로 디지털 논리를 추출하여 OpenAccess 공통 데이터베이스로 저장하면 이미 CMOS 설계에서 사용되고 있는 풍부한 검증 툴과 연결되어 그들을 사용할 수 있게 된다. 제안된 방식을 검증하기 위해 2-비트 가산기 및 비트-직렬 가산기, 그리고 ALU 비트 슬라이스를 설계하였다. 디지털 논리를 추출하여 Verilog 넷 리스트를 생성시킨 후 상업용 소프트웨어로 시뮬레이션 하였다.

#Quantum-dot Cellular Automata #취약성 #입력경로불균형 #잡음증폭 #설계규칙 #논리 추출 #CMOS 툴

참고문헌 (9)

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1. [학술대회논문] - G.L. Snider / 2001 / Quantum-dot Cellular Automata:Introduction and Experimental Overview / Proceedings of 1st IEEE Conference on Nanotechnology : 465 ~ 470

2. [학술지(정기간행물)] - K. Walus / 2004 / QCADesigner:A Rapid Design and Simulation Tool for Quantum-Dot Cellular Automata / IEEE Transactions on Nano- technology 3 (1) : 26 ~ 31

3. [학술지(정기간행물)] - P.D. Tougaw / 1996 / Dynamic Behavior of Quantum Cellular Automata / Journal of Applied Physics 80 (8) : 4722 ~ 4736

4. [학술지(정기간행물)] - J. Timler / 2002 / Power Gain and Dissipation in Quantum-dot Cellular Automata / Journal of Applied Physics 91 (2) : 823 ~ 831

5. [학술대회논문] - K. Kim / 2005 / Towards Designing Robust QCA Architectures in the Presence of Sneak Noise Paths / Proceedings of Design Automation and Test in Europe : 1214 ~ 1219

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