طراحی و بررسی یک جمع‌کننده با مسیر فرعی رقم نقلی در فناوری آتوماتای کوانتومی سلولی

Abstract

جمع‌کننده‌ها از پرکاربردترین مدارهای داخل ریزپردازنده‌ها هستند. از آن‌ها می‌توان برای طراحی سایر عملگرهای حسابی نیز استفاده کرد. این مدارها معمولاً با فناوری CMOS ساخته می‌شوند، که در مقیاس نانو با مشکلاتی ازجمله کاهش کنترل‌پذیری گیت و نشت زیاد جریان مواجه هستند. فناوری آتوماتای کوانتومی سلولی یکی از گزینه‌های مطرح برای پیاده‌سازی نسل آینده مدارهای الکترونیک دیجیتال است. در این مقاله، یک جمع‌کننده با مسیر فرعی رقم نقلی برای اولین بار با استفاده از این فناوری نوظهور ارائه می‌گردد. تا آنجا که بررسی شده است، تا اکنون جمع‌کننده با مسیر فرعی رقم نقلی با فناوری آتوماتای کوانتومی سلولی طراحی نشده و مورد بررسی قرار نگرفته است. جمع‌کننده با مسیر فرعی رقم نقلی سرعت بیشتری نسبت به جمع‌کننده مواج دارد. نتایج شبیه‌سازی نشان از برتری عملکرد طرح پیشنهادی نسبت به جمع‌کننده‌های مواج و با پیش‌بینی رقم نقلی که در سال‌های اخیر ارائه شده‌اند، دارد؛ به‌طوری‌که حتی در بدترین سناریو نیز حداقل 3 کلاک QCA جواب جمع را سریع‌تر آماده می‌کند. به‌علاوه، جمع‌کننده پیشنهادی در فناوری آتوماتای کوانتومی سلولی در عوامل سرعت و توان مصرفی نسبت به معادل CMOS برتری قابل‌ملاحظه‌ای دارد.