کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و یکمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

گیت Xor/Xnor جدید با مصرف توان پایین مبتنی بر تکنولوژی اسپینترونیک

نویسندگان :

ایمان علی‌بیگی¹ محمود تابنده² سعید باقری شورکی³ رامین رجایی⁴

1- دانشگاه صنعتی شریف 2- دانشگاه صنعتی شریف 3- دانشگاه صنعتی شریف 4- دانشگاه صنعتی شریف

کلمات کلیدی :

اسپينترونيک،قابليت اطمينان،گيت Xor/Xnor،مصرف توان،هوش مصنوعي

چکیده :

ضعف‌هاي عمده فن‌آوري CMOS مانند مصرف توان استاتيک بالا و توان پردازشي پايين آن موجب استفاده از فن‌آوري‌هاي نوظهور در پياده‌سازي سخت‌افزاري الگوريتم‌هاي هوش مصنوعي شده است. توان پردازشي بالا و حجم زياد اطلاعات در شبکه‌هاي عصبي مصنوعي موجب شده است که پياده‌سازي سخت‌افزاري اين شبکه‌ها با استفاده از فن‌آوري‌هاي جديد مانند اسپينترونيک بسيار پرکاربرد باشد. در اين مقاله يک ساختار Xor/Xnor با استفاده از يک المان اسپينترونيک جديد طراحي و ارائه گرديده است که نسبت به نمونه‌هاي مشابه مصرف توان را تا حدود 50درصد کاهش مي‌دهد. اين کاهش توان در ساختارهايي مانند شبکه‌هاي عصبي باينري يا مدارات توليد‌کننده توازن (Parity) که داراي تعداد زيادي Xor/Xnor مي‌باشند چشمگير بوده و مي‌تواند در طراحي سيستم‌هاي نهفته توان پايين مورد استفاده قرار گيرد. همچنين به دليل تقارن کامل ساختار سلول اسپينترونيک استفاده شده گيت Xor/Xnor ارائه شده در مقابل تغييرات فرآيند ساخت بسيار مقاوم مي‌باشد و نرخ خطاي صفر دارد. ساختار ارائه شده با توجه به مصرف توان پايين و نرخ خطاي صفر براي پياده‌سازي شبکه‌هاي عصبي باينري بسيار مناسب است.