مقاله


کد مقاله : 13980603191710

عنوان مقاله : طراحی مدار XOR کارامد مبتنی بر منطق نانومغناطیس

نشریه شماره : 72 فصل تابستان 1398

مشاهده شده : 44

فایل های مقاله : 1.05 MB


نویسندگان

  نام و نام خانوادگی پست الکترونیک مرتبه علمی مدرک تحصیلی مسئول
1 سمیرا سیدصالحی s_sayedsalehi@azad.ac.ir استادیار دکترا
2 زینب آزادی مطلق azadi925@gmail.com استادیار دکترا

چکیده مقاله

هدف این مقاله ارائه طرحی جدید و کارامد برای مدار XOR بر پایه تکنولوژی منطق نانومغناطیس در راستای تحقق‌بخشیدن به پیاده‌سازی مدارهای محاسباتی نانومغناطیسی از جمله جمع‌کننده، تفریق‌کننده و ضرب‌کننده می‌باشد. منطق نانومغناطیس به دلايلي از جمله سرعت بسيار بالا، توان مصرفي به شدت پايين، قابليت مجتمع‌سازي و کارکرد در دمای اتاق، یک جایگزین مناسب برای تکنولوژی ساخت ترانزیستورهای متعارف است. برای پیشبرد هدف این پژوهش، ابتدا به معرفی گیت‌های اکثریت در فناوری نانومغناطیس پرداخته می‌شود و سپس دو طرح کارامد با کمترین مساحت، کمترین تعداد المان نانومغناطیس و کمترین تأخیر برای XOR بر اساس یک گیت اقلیت سه ورودی و یک گیت اکثریت پنج ورودی پیشنهاد می‌شوند. المان‌های پایه مورد استفاده در این دو طرح از نوع سلول‌های نانومغناطیس عمودی متشکل از مواد Co/Pt، به دلیل مزیت‌های نسبی این ماده هستند. در جهت ایجاد عملکرد درست مدار همچنین نیاز به اعمال ساعت است که در این پژوهش ایجاد پارامتر ساعت با یک میدان مغناطیسی خارجی یکنواخت اعمال می‌شود. برای پیاده‌سازی این مدارها از ابزار MagCAD و برای بررسی صحت عملکرد این مدارها از شبیه‌ساز Modelsim استفاده شده است. با توجه به نتایج حاصل از این شبیه‌سازی می‌توان گفت که طرح پیشنهادی XOR سه ورودی تک‌لایه‌ای و چندلایه‌ای پیشنهادی در تعداد گیت‌ها به ترتیب 50% و 25%، در تأخیر به ترتیب 80% و 80% و در تعداد المان‌های به کار رفته به ترتیب 23% و 21% نسبت به پژوهش مشابه دارای عملکرد بهتری هستند.