Design and Implementation of 1-bit Comparator in Quantum-dot Cellular Automata (QCA)

Kuantum Noktalı Hücresel Otomasyonlarda 1 Bitlik Karşılaştırıcı Tasarımı ve Uygulanması

Krishna ROY, Ali Newaz BAHAR, Md. ASADUZZAMAN, Mohammad Maksudur Rahman BHUİYAN

Özet

Hızlı üst düzey cihazların büyük talepleri için çipler yoğunlaşmakta ancak Moore yasası son zamanlarda düşmektedir. Tamamlayıcı Metal-Oksit-Yarı iletken (CMOS) teknolojisi eşiğe ulaşmıştır. Kuantum noktalı hücresel otomasyon (QCA), nano ölçekte düşük güç dağılımıyla daha hızlı bir hız sağlamak için potansiyel bir alternatif teknoloji haline gelmiştir. Bu çalışmada, 1 bitlik karşılaştırıcının verimli bir QCA tasarımı önerdik. Önerilen karşılaştırıcı,% 59 daha az alan gerektirir ve % 82 daha az enerji tüketir. QCA Tasarımcısı, önerilen karşılaştırıcıyı tasarlamak ve simule etmek için kullanılmıştır. Son olarak, enerji yayılımını tahmin etmek için QCAPro aracı kullanılmıştır

Abstract

For immense demand of speedy high-end gadgets, chips are becoming denser, but Moore's law is falling flat lately. Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) technology is on its brink. Quantum-dot cellular automata (QCA) has become a potential alternative technology to provide faster speed with low power dissipation at nano-scale extent. Here, we proposed an efficient QCA design of 1-bit comparator. The proposed comparator required 59% less area and dissipated 82% less energy. QCA Designer has been used to design and simulate the proposed comparator. Finally, QCAPro tool has been employed for estimating energy dissipation