طراحي و شبيه‌سازي مولتي‌پلكسر چهار به يك چند لايه با استفاده از اتوماتاي سلولي نقطه كوانتومي جهت كاهش پيچيدگي مكاني

عزیز اله محبی گرگری¹

1) دانشجوي دكتري مهندسي برق الكترونيك، دانشگاه آزاد اسلامي واحد آذرشهر، ايران

محل انتشار : کنفرانس ملی پیشرفت های اخیر در مهندسی و علوم نوین(desconf.com)
چکیده :
صنعت نیمه‌هادی تقریبا به ميزان قابل توجهي به كاهش اندازه ابعاد در CMOS دست يافته است. همانطور که ترانزیستورها در اندازه کاهش می‌یابند، بیشتر آن‌ها می‌توانند در یک قطعه واحد جای گیرند، بنابراین افزایش توانایی‌های محاسباتی تراشه‌ها افزایش می‌یابد. با این حال، ترانزیستورها نمی‌توانند بسیار کوچکتر از اندازه فعلی خود باشند. راهکارهای فن‌آوری بین المللی برای نیمه‌هادی‌ها (ITRS) چندین فن‌آوری جدید جايگزين را برای فن‌آوری نانو CMOS معرفی کرده است، در ميان فن‌آوری‌هاي نوآور در حال ظهور، اتوماتای سلولی نقطه کوانتومی (QCA) نقش مهمي ايفا مي‌كند و به نظر مي‌رسد جايگزين مناسب براي CMOS است. QCA فن‌آوري جدید و بالقوه جذاب در مقیاس نانومتر است و مزایای آن مانند سرعت سریعتر، اندازه کوچکتر و مصرف انرژی پایین‌تر است. در این مقاله، طراحی جدیدی از مالتي پلكسر ۲:۱ و ۴:۱ در QCA ارائه شده است كه نتایج شبیه‌سازی با استفاده از ابزار QCA Designer تایید شده است. نتایج شبیه¬سازی نشان می‌دهد که مالتي‌پلكسر پیشنهاد شده از لحاظ تعداد سلول‌های مورد استفاده و منطقه اشغال شده با حداقل پیچیدگی بسیار بهتر از دیگران است. طراحی پیشنهادی شامل کاهش تعداد سلول‌ها، سطح مدار، سطح سلول‌ها و بهبود دقت خروجی است. بنابراين، فن‌آوری ساخت مدار مجتمع، بهبود می‌یابد و بعد داخلی دستگاه‌های نیمه‌هادی روز به روز کاهش می‌یابد. این مالتي پلکسر پیشنهاد شده با چند طرح اخیر از لحاظ مساحت، سرعت و پیچیدگی مقایسه شده است. مقایسه نتایج نشان می‌دهد بهبود قابل توجهی در اين طراحی نسبت به روش‌های سنتی وجود دارد.
کلمات کلیدی : اتوماتاي سلولي نقطه كوانتومي QCA مالتي پلكسر.