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
- Tez No: 577197
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ BOZBEY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BOZBEY
- 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
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BOZBEY
- 10 V Josephson dizisi gerilim standardı ve karşılaştırma ölçümleri
Başlık çevirisi yok
SALİHA SELÇİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN UĞUR
- Josephson gerilim standartları kullanılarak sayısal metrolojinin iyileştirilmesi
Improving digital metrology by using Josephson voltage standards
TEZGÜL COŞKUN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SARP ERTÜRK
- Josephson eklem sistemi ile birincil DC gerilim standardı oluşturulması
Establishment of the josephson junction array system primary voltage standard
BEYLAN AKYEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN DİNÇER