Оптимизация параметров сумматоров и устройства быстрого сдвига на основе технологии QCA

По сравнению с полевыми транзисторами, имеющими структуру «металл–оксид–полупроводник» (МОП-структура), клеточные автоматы на квантовых точках, или квантовые клеточные автоматы QCA (quantum-dot cellular automata) обеспечивают большие преимущества. В статье рассмотрена реализация с помощью технологии QCA цифровых схем, таких как полный сумматор, мультиплексор, сумматор с запоминанием переноса, сумматор с переключением переноса, сумматор с пропуском переноса, и устройство быстрого сдвига для получения надежной архитектуры устройств в области наноэлектроники. Цель состоит в том, чтобы получить концептуальную схему для оптимизации QCA конструкций с использованием копланарных ячеек, что является достаточно гибким решением для использования при конструировании сложных систем. В результате этого синтеза получены новые конструкции, которые пригодны для создания наноэлектронных схем. Для проверки цифровых схем в синтезированных конструкциях, представленных в этой статье, использовался пакет разработки и моделирования QCADesigner. Среда моделирования QCA использована для верификации конструкций, определения параметров, и выполнения цифровых вычислений. Главная цель этой работы состоит в разработке конструкции робастного сумматора в терминах ограниченной площади ячейки, и других стоимостных элементов. Использован копланарный метод для построения QCA топологии различных сумматоров, который является более эффективным и компактным. Результаты сравнения показали, что использование новых цифровых конструкций обеспечивает лучшие результаты, и обеспечивает более надежную архитектуру, по сравнению с существующими конструкциями.