دانلود ترجمه مقاله ضرب کننده های سه گانه انرژی کارآمد با ترانزیستورهای CNT

1. مقدمه 2. ترانزیستور اثر میدان نانولوله کربنی (CNFET) 3. کار پیشنهادی 4. نتایج شبیه سازی 5. کاربردها 6. نتیجه گیری

چکیده – در دهه های اخیر ، مصرف برق به یک عامل اساسی در جلب توجه طراحان مدار مجتمع (IC) تبدیل شده است. منطق چند ارزشی(MVL) و محاسبات تقریبی برخی از تکنیک هایی هستند که می توانند در مدارهای مجتمع برای ایجاد سیستم های کم مصرف استفاده شوند. با استفاده از مدارهای مبتنی بر MVL به جای منطق باینری، اطلاعات منتقل شده توسط سیگنال های دیجیتال افزایش می یابد و این امر باعث کاهش اتصالات و مصرف برق مورد نیاز می شود. از طرف دیگر ، محاسبات تقریبی دسته ای از محاسبات حسابی هستند که در سیستم هایی به کار می روند که صحت محاسبه را می توان برای مصرف انرژی پایین تر ارزیابی کرد. در این مقاله ، طرح های جدیدی را برای ضرب کننده های سه گانه دقیق و نادرست بر اساس ترانزیستورهای اثر میدان کربن-نانولوله (CNFET) پیشنهاد می کنیم. ویژگی های منحصر به فرد CNFET آنها را به گزینه ای مطلوب برای MOSFET ها تبدیل می کند. شبیه سازی ها با استفاده از Synopsys HSPICE انجام می شود. طرح پیشنهادی در برابر ضرب کننده های سه گانه موجود مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد که ضرب کننده دقیق پیشنهادی مصرف انرژی را تا 6 برابر کاهش می دهد، در حالی که بهترین طراحی نادرست در مقایسه با جدیدترین روشهای پیشرفته ، تا 35 برابر باعث بهبود بهره وری انرژی می شود. استفاده از ضرب کننده های غیر دقیق برای پردازش تصویر شواهدی را ارائه می دهد که نشان می دهد این طرح های پیشنهادی یک سیستم کم مصرف با خطای قابل قبول هستند. مقدمه: تکامل سریع صنعت نیمه رسانا باعث افزایش تعداد اجزا و پیچیدگی در واحد سطح یک تراشه شده است. قانون مور یک نقشه راه برای صنعت IC تعیین کرده است تا تعداد ترانزیستورها در واحد سطح را در هر نسل جدید دستگاه و فناوری دو برابر کند. در نتیجه ، اندازه ویژگی ترانزیستورها به دنبال قانون مور هر دو سال 0.7 برابر کاهش می یابد [1]. عواقب طبیعی کاهش اندازه ترانزیستورهای MOS منجر به چالش هایی از جمله افزایش جریان نشتی ، تأثیرات فیزیکی کوانتومی و عوارض عمده به عنوان نتایج نوسانات حرارتی می شود .[l] محققان در حال کشف مواد و دستگاه های در حال ظهور برای جایگزینی ترانزیستورهای MOS کلاسیک و تراشه های مبتنی بر سیلیکون به عنوان گزینه های فراتر از قانون مور هستند. دیودهای تونل زنی رزونانسی (RTD) ، ترانزیستورهای تک الکترون (SET) ، اتوماتای سلولی نقطه کوانتومی (QCA) و سرانجام ، ترانزیستورهای اثر میدان نانولوله کربنی (CNFET) برجسته ترین گزینه ها برای MOSFET هستند [2–5].

In recent decades, power consumption has become an essential factor in attracting the attention of integrated circuit (IC) designers. Multiple-valued logic (MVL) and approximate computing are some techniques that could be applied to integrated circuits to make power-efficient systems. By utilizing MVL-based circuits instead of binary logic, the information conveyed by digital signals increases, and this reduces the required interconnections and power consumption. On the other hand, approximate computing is a class of arithmetic computing used in systems where the accuracy of the computation can be traded-off for lower energy consumption. In this paper, we propose novel designs for exact and inexact ternary multipliers based on carbon-nanotube field-effect transistors (CNFETs). The unique characteristics of CNFETs make them a desirable alternative to MOSFETs. The simulations are conducted using Synopsys HSPICE. The proposed design is compared against existing ternary multipliers. The results show that the proposed exact multiplier reduces the energy consumption by up to 6 times, while the best inexact design improves energy efficiency by up to 35 time compared to the latest state-of-the-art methods. Using the imprecise multipliers for image processing provides evidence that these proposed designs are a low-power system with an acceptable error. Introduction: The rapid evolution of the semiconductor industry has increased the number of components and complexity per unit area of a chip. Moore’s law has set a growth roadmap for the IC industry to double the number of transistors per unit area in every new generation of devices and technology. Consequently, the feature size of transistors shrunk by 0.7X every two years following Moore’s law [1]. The natural consequences of a decrease in the size of MOS transistors lead to challenges such as the increase of leakage current, quantum physical effects, and major complications as the results of thermal fluctuations, to name a few [1]. Researchers have been exploring emerging material and devices to replace classic MOS transistors and silicon-based chips as the beyond Moore’s law alternatives. Resonant tunneling diodes (RTD), single-electron transistors (SET), quantum-dot cellular automata (QCA), and finally, carbon nanotube field-effect transistors (CNFET) are the most outstanding alternatives for MOSFET [2-5].