멀티플렉서와 5입력 다수결 게이트를 이용한 QCA RAM 셀의 분석 및 개선

윤상현; 전준철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 윤상현 전준철

저널정보: 인문사회과학기술융합학회 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지 제9권 제12호

발행연도: 2019.1

수록면: 1,407 - 1,416 (10page)

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양자점 셀룰러 오토마타(QCA: Quantum-dot Cellular Automata)는 전력 소모, 속도, 그리고, 크기와 같은 점에서 CMOS를 대체할 새로운 회로로 주목받고 있다. QCA 환경에서 다양한 회로들이 제시되었으며, RAM 셀 또한 다양한 디자인이 제시되었다. 그 중에서 Asfestani 등이 제안한 멀티플렉서 기반의 RAM 셀과 Khosroshahy등이 제안한 5입력 다수결 게이트 기반의 RAM 셀은 크기, 에너지 소모, 지연시간, 그리고, 사용된 셀 수에서 다른 디자인들과 비교했을 때 더 좋은 성능을 보인다. 하지만, 올바르지 않은 출력이 나오는 경우가 존재한다. 본 논문에서는 해당 논문들이 제시한 RAM 셀 및 5입력 다수결 게이트에서 올바르지 않은 출력이 나오는 원인을 분석하고 이를 수정하여 정상적인 출력이 나오도록 개선한다. 두 회로는 각각 너무 짧은 배선의 길이와 잘못된 클록 지정이라는 문제점을 가지고 있고, 이를 개선하여 수정한 디자인을 실험한 결과 올바른 출력이 나오는 것을 확인하였으며, 개선된 회로들은 차후 더 큰 회로를 구성하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

#Quantum Dot Cellular Automata #RAM Cells #Circuit Analysis/design #5-Input Majority Gate #Nanotechnology

참고문헌 (16)

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N. Z. Haron / 2008 / Why is CMOS scaling coming to an END? / 2008 3rd International Design and Test Workshop :98~103

J. C. Jeon / 2015 / Extendable Quantum-Dot Cellular Automata Decoding Architecture Using 5-Input Majority Gate / International Journal of Control and Automation 8(12):107~108

C. S. Lent / 1993 / Bistable saturation in coupled quantum dots for quantum cellular automata / Applied Physics letters 62(7):714~716

C. S. Lent / 1993 / Quantum cellular automata / Nanotechnology 4:49~57

N. Safoev / 2020 / Design of high-performance QCA incrementer/decrementer circuit based on adder/subtractor methodology / Microprocessors and Microsystems 72

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