Geri Dön

Josephson-cmos hibrit bellek sistemleri için tek akıkuantum tabanlı bellek kontrol birimi tasarımı ve gerçeklenmesi

Design and implementation of a single flux quantum based memory controller for josephson-cmos hybrid memory

  1. Tez No: 577197
  2. Yazar: SEDA DEMİRHAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ BOZBEY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 103

Özet

Tek Akı Kuantum (Single Flux Quantum, SFQ) dijital devreleri, düşük güç tüketimi ile yüksek frekansta çalışma olanağı sunduğu için CMOS entegre devrelerine alternatif olarak geliştirilmiştir. Ancak SFQ devrelerinin düşük entegrasyon yoğunluğu ve düşük sürüş kabiliyeti nedeniyle, sadece SFQ devreleri kullanılarak geniş çaplı hafızaları gerçekleştirmek zordur. Yüksek hızlı, düşük güç tüketimli SFQ devrelerini ve yüksek yoğunluklu CMOS hafızalarını hibritleyen Josephson-CMOS hibrit bellek, RSFQ dijital sistemlerindeki büyük ölçekli bellek sorununa bir çözüm olarak sunulmuştur. Bu çalışmada, Josephson-CMOS hibrit bellek sistemleri için 10 GHz saat frekansına kadar çalışabilen SFQ tabanlı bellek kontrol birimi tasarlanmıştır. Bellek kontrol birimi, SFQ devresi ile SRAM modülü arasında CMOS/SFQ arayüzü olarak görev yapar ve SRAM okuma ve yazma işlemleri için gereken dalga formlarını oluşturur. Devre 4 bit veri ve 2 bit adres hatlarına sahiptir. Ancak, tasarım daha büyük belleklere ölçeklenebilir. Tasarlanan devreler, AIST-STP2 standart üretim süreci ile üretilerek devrelerin çalışması doğrulanmıştır.

Özet (Çeviri)

Single Flux Quantum (SFQ) digital circuits which are capable of high-speed operation with low-power consumption have been developed as an alternative to CMOS integrated circuits. Unfortunately, because of the low integration density and low driving capability of SFQ circuits, realizing large-scale memories by using only SFQ circuits is still a challenge. Josephson-CMOS hybrid memory hybridizing high-speed, low power SFQ circuits and high-density CMOS memories is already proposed as a solution to the large-scale memory problem in RSFQ digital systems. In this study, an SFQ based memory control unit which works up to 10 GHz clock frequencies is designed for Josephson-CMOS hybrid memory systems. The memory controller acts as a CMOS/SFQ interface between the SFQ circuit and SRAM module and generates the required waveforms for SRAM read and write operations. The circuit has 4-bit data and 2- bit address lines. However, the design is scalable to larger memories. The designed circuits have been fabricated with AIST-STP2 standard production process and operations of the circuits are verified.

Benzer Tezler

  1. Low power high speed computing using rapid single flux quantum circuits

    Hızlı tekli flux kuantum devreleri ile düşük güç yüksek, yüksek hız bilgisayar

    SASAN RAZMKHAH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ BOZBEY

  2. Hızlı tek akı kuantum teknolojisi ile kogge-stone toplama devresi tasarımı ve özgün birleşik kapı geliştirilmesi

    Design of an RSFQ asynchronous pipelined kogge-stone adder and developing custom compound gates

    MURAT ÖZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ BOZBEY

  3. 10 V Josephson dizisi gerilim standardı ve karşılaştırma ölçümleri

    Başlık çevirisi yok

    SALİHA SELÇİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN UĞUR

  4. Josephson gerilim standartları kullanılarak sayısal metrolojinin iyileştirilmesi

    Improving digital metrology by using Josephson voltage standards

    TEZGÜL COŞKUN ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SARP ERTÜRK

  5. Josephson eklem sistemi ile birincil DC gerilim standardı oluşturulması

    Establishment of the josephson junction array system primary voltage standard

    BEYLAN AKYEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN DİNÇER