نام و نام خانوادگی:محمد عنایتی
عنوان پایان نامه: مطالعه، بررسی و بهبود عملکرد حافظه قابل آدرس‌دهی با محتوا در فناوری آتوماتای سلولی نقطه‌ای کوانتومی
رشته تحصیلی:مهندسی برق – الکترونیک
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر عبدالحسین رضائی

چکیده:
فناوری آتوماتای سلولی نقطه‌ای کوانتومی یک روش جدید برای پیاده‌سازی مدارهای دیجیتال در ابعاد نانو است. این فناوری جدید که در ابعاد مولکولی پیاده‌سازی می‌شود، دارای مزایای بسیاری از جمله توان مصرفی بسیار پایین، سرعت انتقال بالای اطلاعات و ابعاد کوچک در مقایسه با فناوری متداول نیمههادی اکسید‌فلز تکمیل‌شده (CMOS) می‌باشد. از طرف دیگر، حافظه قابل آدرس‌دهی با محتوا(CAM) نوع خاصی از حافظه است که عملیات جستجو را در مدت زمان بسیار کوتاهی انجام می‌دهد. همین قابلیت باعث شده است که این‌گونه حافظه‌ها مورد توجه محققین قرار گیرند. مدار CAM از دو بخش مدار انطباق و مدار حافظه تشکیل شده است. در این پایان‌نامه با استفاده از فناوری QCA سه ساختار جدید برای مدار CAM ارائه می‌شود. در ساختار اول یک گیت XOR 2-ورودی طراحی و با استفاده از این گیت‌، مدار انطباق جدیدی پیشنهاد می‌شود. با استفاده از این مدار انطباق جدید، یک مدار CAM جدید طراحی می‌شود. در ساختار دوم با طراحی یک مالتی پلکسر 2به1 جدید، یک واحد حافظه تک‌بیتی طراحی شده و با استفاده از آن مدار CAM جدیدی طراحی می‌شود. در ساختار سوم یک مدار CAM با ترکیب مدار‌های جدید انطباق و واحد حافظه، طراحی می‌شود. مدارهای QCA پیشنهادی با استفاده از ابزار نرم‌افزاری QCADesigner نسخه 3/0/2 شبیه‌سازی شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که ساختار پیشنهادی اول برای مدار CAM به 37 سلول، 03/0 میکرومترمربع مساحت و 5/0 پالس‌ساعت تأخیر، ساختار پیشنهادی دوم برای مدار CAM به 34 سلول، 036/0 میکرومترمربع مساحت و 25/1 پالس‌ساعت تأخیر و ساختار پیشنهادی سوم برای مدار CAM به 25 سلول، 02/0 میکرومترمربع مساحت و 75/0 پالس‌ساعت تأخیر نیاز دارد. نتایج مقایسه ساختار‌های پیشنهادی برای مدار حافظه قابل آدرس‌دهی با محتوا با سایر مدارهای حافظه قابل آدرس‌دهی با محتوا نشان می‌دهد که در ساختار اول مساحت، تعداد سلول و هزینه به ترتیب 25 درصد، 20 درصد و 25 درصد، نسبت به آخرین طرح ارائه‌‌شده کاهش یافته است. در ساختار دوم مساحت و تعداد سلول به ترتیب 18 درصد و 26 درصد نسبت به آخرین طرح ارائه‌شده کاهش یافته است و در ساختار سوم مساحت، تعداد سلول و هزینه به ترتیب 50 درصد ، 46 درصد و 25 درصد نسبت به آخرین طرح ارائه‌شده کاهش یافته است.

کلیدواژه:نانو‌الکترونیک، نانوتکنولوژی، آتوماتای سلولی نقطه‌ای کوانتومی، حافظه قابل آدرس‌دهی با محتوا، مالتی‌پلکسر

تاریخ دفاع: تابستان 1398