Исследование и разработка элементной базы цифровых устройств обработки информации на основе принципа термодинамической обратимости
Диссертация
Установлено, что в асимптотически адиабатических вентилях 1п-1р на основе КМОП транзисторов зависимость энергопотребления от длительности этапов активации и дезактивации подчиняется закону W~Т~а, где а~. При одинаковых условиях вентили 1п-1р характеризуются в 13.25 раз меньшим энергопотреблением по сравнению с квазиадиабатическими вентилями 2п-2п2р или ECRL и не требует одновременной обработки… Читать ещё >
Список литературы
- Shannon С.Е. A mathematical theory of communication. Bell Syst. Techn. J., 1948, v.27, July, p.p. 379−423, — Oct., p.p. 623−656.
- Bennett C.H. The thermodynamics of computation a review. Int. J. of Theor. Phys, 1982, v.21, № 12, p.p. 905−945.
- Bennett C.H. Logical reversibility of computation. IBM J. of Res. & Dev., 1973, v.17, № 11, p.p. 525−532.
- Bennett C.H. Time/space trade-offs for reversible computation. SIAM J. Comput., 1989, v. 18, № 4, p.p. 766−776.
- Bennett C.H. Notes on the history of reversible computation. IBM J. of Res. & Dev., 1988, v.32,№ l, p.p. 16−23.
- Feinman R.P. Tiny computers obeying quantum mechanical laws. New directions in physics: The Los Alamos 40th annivessary ed N Metropolis, D.M.Kerr and G. Rota (Boston: Academic). 1987, p.p. 7−25.
- Landauer R. Information is physical. Physics Today, 1991, v.44, p.p. 23−29.
- Landauer R. Dissipation and noise immunity in computation and communication. Nature, 1988, v.335, 27 Oct., p.p. 779−784.
- Keyes, Landauer R. Minimal energy dissipation in logic. IBM J. of Res. & Dev., 1970, v.14, № 2, p.p. 152−157.
- Schneider T.D. Sequence logos, machine/channel capacity, Maxwell’s demon, and molecular computers: a review of the theory of molecular machines. Nanotechnology, 1994, № 5, p.p. 1−18.
- Zurek W.H. Algorithmic randomness, physical entropy, measurement and demon of choice. Theor. Division T-6, MS B288 Los Alamos Nat. Lab., Los Alamos, NM 87 545. March 12 1998.
- Gershenfeld N. Signal entropy and the thermodynamics of computation. IBM Syst. J., 1998, v.35, № 3&4, p.p. 557−586.
- Maxwell J.C. Theory of heat. London: Longmans, 1904.
- Skordos P., Zurek W.H. Maxwell’s demon, rectifiers, and Second Law. Am. J. Phys, 1992, v. 60, p. 876.
- Fredkin E, Toffoli T. Design principles for achieving high-performance submi-cron digital technologies. Proposal to DARPA. MIT lab. for Сотр. Science. 1978.
- Fredkin E, Toffoli T. Conservative logic. Int. J. of Theor. Phys, 1982, v.21, №¾, p.p. 219−253.
- Mercle R. C, Drexler K.E. Helical logic. Nanotechnology, 1996, v.7, p.p. 325 339.
- Drexler K.E. Molecular engineering: an approach to the development of general capabilities for molecular manipulation Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981, v.78, p.p. 5275−5278.
- Валиев K. A, Старосельский В. И. Модель и свойства термодинамически обратимого логического вентиля. Микроэлектроника РАН. 2000, т.29, № 2, с.3−18.
- Athas W. C, Svensson J, Koller J. G, Tzartzanis N, Choi E.Y. Low-power digital systems based on adiabatic-swithing principles. IEEE Trans, on VLSI Syst, Dec. 1994, v. 2, N4, p.p. 398−408.
- Ferrary A. Adiabtic Switching. Adiabatic Logic. Wed Mar 20 12:14:22 PST1966.
- Younis S.G., Knight T.F. Asimptotically zero energy split-level charge recovery logic. Proc. of 1994 Int. Workshop on Low Power Design, p. 177−182, April1994.
- Старосельский В.И. Реверсивная логика. Микроэлектроника РАН. 1999, т.28, № 3, с.213−222.
- Denker J.S. A Rewiew of Adiabatic computing. Proc. of 1994 Symp. on Low Power Electronics, San Diego, Oct. 1994.
- Maksimovic D., Oklobdzija V.G. Clocked CMOS adiabatic logic with single-AC power-supply, experimental result. 21st European SSC Conf., ESSCIRC'95, Lille, France, Sept. 1995.
- Seitz C.L., Frey A.H., Mattisson S., Rabin S.D., Speck D.A., van de Snepscheut J.L.A. Hot-clock nMOS. 1985 Chapel Hill Conf. on VLSI. Rockville, MD. Computer Science Press, 1985, p.p. 1−17.
- Himman R.T., Schlecht M.F. Recovered energy logic — a highly efficient alternative to today’s logic circuits. Proc. IEEE Power Electronics Specialists Conf. Record, 1993, p.p. 17−26.
- Himman R.T., Schlecht M.F. Recovered energy logic: a single clock AC logic. IWLPD'94 Workshop Proceedings, 1994, p.p.153−158.
- Dickinson G, Denker J.S. Adiabatic dinamic logic. Proc. IEEE 1994 CICC, p.p. 282−285, 1994.
- Dickinson G., Denker J.S. Adiabatic dinamic logic. IEEE J. of Solid St. Circ., 1995, v.30,№ 3, p.p. 311−315.
- Moon Y., Jeong D.-K. An efficient charge recovery logic circuit. IEEE J. SSC, Apr. 1996, v.31, N 4, p.p. 514−522.
- Tzartsanis N., Athas W.C. Energy recovery for the design of high-speed, low-power static RAMs. {nestoras, athas}@isi.edu URL: http//www.isi.edu.
- Athas W.C., Roller J.G., Svensson L."J". An energy-efficient CMOS line driver using adiabatic swithing. Inform. Sci. Inst., CA, Tech. Rep. ACMOS-TR-2, July1993.
- Athas W.C., Koller J.G., Svensson L."J". An energy-efficient CMOS line driver using adiabatic swithing. USC/ISI Tech. Rep. ACMOS-TR-2a, Nov3, 1993.
- Старосельский В.И. Адиабатическая логика (обзор). Микроэлектроника РАН. 2002, т.31, № 1, с.42−65.
- Svensson L."J"., Koller J.G. Driving a capacitative load without dissipating fCV2. 1994 IEEE Symp. on Low Power Electronics. Digest of techn. Pap., p. 100−101,1994.
- Svensson L."J"., Koller J.G. Adiabatic charging without inductors, (интернет: {svensson, koller}@isi.edu).
- Tee L., Zheng L. Charge recovery and adiabatic swithing techniques in digital logic. EE241 Midterm report. Mar. 1997Л
- Лосев B.B., Старосельский В. И. Закономерности энергопотребления в квазиадиабатических логических вентилях. Микроэлектроника. 2003. Т.32, № 6. С. 323−332.
- Losev V. V, Staroselsky V.I. Regularities of power consumption in quasiadiabatic logical gates. Int. Conf. «Micro- and nanoelectronics 2003» ICMNE-2003. Moscow-Zvenigorod, Russia. Oct. 6−10, 2003. Abstracts, P2−130.
- Лосев B.B., Старосельский В. И. Квазиадиабатическая динамическая логика. Всероссийская н.-т. конф. «Микро- и наноэлектроника-2001». Г. Звенигород, 2001. Тез. Докл. Т.2, РЗ-7.
- Лосев В.В., Старосельский В. И. Квазиадиабатическая динамическая логика. I Всероссийская научно-техническая дистанционная конференция «Электроника». Секц.. Тез. Докл. 2001.
- Лосев В.В., Старосельский В. И. Исследование закономерностей энергопотребления в асимптотически адиабатических вентилях статического типа. Микроэлектроника. 2004. Т., № 2. С.
- Лосев В.В., Старосельский В. И. Исследование перспективных вариантов элементной базы адиабатических устройств производства информации. IV Международн. н.-т. конф. «Электроника и информатика-2002». М., МИЭТ, 1921.11.2002. Тез. докл. Ч.1,с.Ю0.
- Константинов Д.Л., Лосев В. В. Адиабатическая логика. 3-я межд. Н.-т. конф. «Электроника и информатика XXI век». Тез. Докл. М.: МИЭТ, 2000. Секц. 1, с. 4−5.
- Лосев В. В, Старосельский В. И. Новая квазиадиабатическая динамическая логика на п-канальных МДП транзисторах, Микроэлектроника. 2002. Т.31, № 3. С. 170−176.
- Могэб К., Фрейзер Д., Фичтнер У. и др. Технология СБИС: В 2-х кн. Кн.2. Пер. с англ./Под ред. С. Зи,—М.: Мир, 1986,—453 с.
- Исследование возможностей и методов создания термодинамически обратимых устройств обработки информации. Отчет о НИР МИЭТ. Шифр 870-ГБ-Б-53-ИЭМС. М. 1998. № ГР. 1 980 005 571. Научный руководитель Старосельский В.И.
- Разработка методов построения реверсивных логических СБИС. Отчет о НИР МИЭТ. Шифр 827-ГБ-П-54-ИЭМС. М. 1998. № ГР. 1 970 009 549. Научный руководитель Старосельский В.И.
- Принципы построения микроэлектронных термодинамически обратимых устройств обработки информации. Отчет о НИР МИЭТ. Шифр 9-ГБ-Б-53-ИЭМС. М. 1999. Научный руководитель Старосельский В.И.
- Методы построения элементной базы термодинамически обратимых устройств производства информации. Отчет о НИР МИЭТ. Шифр Иволга. М. 2000. № ГР 1 200 008 744. Научный руководитель Старосельский В.И.
- Исследование новых способов энергопитания цифровых УБИС — этап 2002 г. Отчет о НИР МИЭТ. Шифр Иволга-2. М. 2002. № ГР 1 200 207 900. Научный руководитель Старосельский В.И.