طراحی بهینه گیت اکثریت سه ورودی جدید با قابلیت تحمل پذیری در برابر خطا مبتنی بر تکنولوژی آتاماتای کوانتومی سلولی

آتاماتای کوانتومی سلولی (به اختصار QCA) تکنولوژی جدیدی در مقیاس نانو است که می­تواند بعنوان یک جایگزین برای تکنولوژی CMOS به شمار رود. عملکرد قابل قبول این تکنولوژی در طراحی مدارهای کارآمد با توان مصرفی پایین، آن را به یکی از حوزه ­های مورد علاقه پژوهشگران تبدیل کرده است. یکی از مهمترین چالش­ها برای طراحان و پژوهشگران این حوزه، حذف و یا اضافه شدن سلول، چرخش و جابجایی سلول از مکان اصلی خود است. بنابراین طراحی مدارهایی که در برابر این خطاها عملکرد قابل قبولی داشته باشند می­تواند به رفع این چالش کمک کند. به همین منظور در این مقاله یک گیت اکثریت سه ورودی جدید معرفی شده است که از ۱۷ سلول ساده و چرخان تشکیل شده است و حدود ۰.۰۲ میکرومترمربع مساحت و ۴.۸۹ × e-۰۰۳MeV انرژی مصرفی دارد. در ادامه آنالیز کاملی در خصوص تحمل­ پذیری گیت معرفی شده در برابر خطاهای حذف سلول، جابجایی سلول و رسوب سلول اضافی صورت گرفته است. نتایج حاکی از آن است که گیت معرفی شده در برابر خطاهای حذف تک سلول ۹۲­درصد، حذف دو سلول ۸۴­درصد و رسوب سلول اضافی ۱۰۰­درصد تحمل پذیر است. عملکرد گیت معرفی شده با استفاده از شبیه­ ساز QCA Designer ۲.۰.۳ به اثبات رسیده است و انرژی مصرفی گیت معرفی شده نیز با استفاده از شبیه ساز QCA Designer-E ­ محاسبه شده است.

کلیدواژه ها:

Quantum-dot Cellular Automata ، Nano technology ، Three-input majority gate ، Fault tolerance ، آتاماتای کوانتومی سلولی ، نانوتکنولوژی ، گیت اکثریت سه ورودی ، تحمل پذیری در برابر خطا