KR20220131715A - Quantum-dot cellular automata vedic multiplier using cell interaction - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a QCA Vedic multiplier. For 2-bit binary numbers A and B, a QCA Vedic multiplier according to the present invention includes: a first combinational logic cell that inputs A0, which is the least significant bit (LSB) of A, and B0, which is the least significant bit (LSB) of B, and outputs the 0^th bit value, which is the least significant bit of the final result value, by performing an AND gate function; a second combinational logic cell that performs an AND gate function when A1 and B0, which are the most significant bits (MSB) of A, are input; a third combinational logic cell that performs an AND gate function when B1, which is the most significant bit of A0 and B, is input; a fourth combinational logic cell to which A1 and B1 are input and to perform an AND gate function; a fifth combinational logic cell in which the output signal of the second combinational logic cell and the output signal of the third combinational logic cell are input, wherein the fifth combinational logic cell performs a half-adder function to output the first bit value of the final result value as the first carry and sum value; and a sixth combinational logic cell in which the output signal of the fourth combinational logic cell and the first carry are input, and the half-adder function is performed to output the second bit value of the final result value as the sum value and the third bit value of the final result value as the carry signal. According to the present invention, it is possible to provide a QCA multiplier having a structure capable of fast arithmetic processing by reducing the complexity of time and space using the Vedic mathematical algorithm.

Description

셀 상호 작용을 이용한 양자점 셀룰러 오토마타 베다 곱셈기{Quantum-dot cellular automata vedic multiplier using cell interaction}Quantum-dot cellular automata vedic multiplier using cell interaction

본 발명은 셀 상호 작용 기반의 QCA XOR 게이트를 이용한 반가산기와 베다 수학 알고리즘에 기반한 양자점 셀룰러 오토마타(QCA; Quantum-dot Cellular Automata) 곱셈기에 관한 것이다. The present invention relates to a half adder using a QCA XOR gate based on cell interaction and a Quantum-dot Cellular Automata (QCA) multiplier based on a Vedic mathematical algorithm.

본 발명은 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구결과로부터 도출된 것이다(과제번호: 2021R1A2C1013122).The present invention is derived from the research results conducted with the support of the National Research Foundation with the funding of the government (Ministry of Science and Technology Information and Communication) (task number: 2021R1A2C1013122).

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 기술을 대체하는 양자점 셀룰러 오토마타(QCA; Quantum-dot Cellular Automata)는 고성능 집적회로의 미래 나노 기술로 간주되고 있다. QCA는 고속 작동으로 나노 규모의 회로를 구현할 수 있는 잠재적인 이점이 있으며, 저전력 소비 기능으로 인해 더욱 매력적이다. QCA 디바이스의 성능은 전류의 크기나 관련 전압 외에도 구성 셀의 배열에 따른 전하의 구성에 의해 결정된다. Quantum-dot Cellular Automata (QCA), replacing complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology, is being considered as the future nanotechnology for high-performance integrated circuits. QCA has the potential advantage of implementing nanoscale circuits with high-speed operation, making it more attractive due to its low-power consumption capabilities. The performance of a QCA device is determined not only by the magnitude of the current or the associated voltage, but also by the composition of the charge according to the arrangement of the constituent cells.

QCA 물리적 제조 방법에 따라, 금속 도트, 반도체, 분자 및 자기 QCA의 4가지 구현 유형이 제안되고 있다. 재료 생산을 효율적으로 처리할 수 있다면, QCA 회로의 다음 실용적인 문제는 작동 온도이다. 이 온도는 매우 낮은 것으로 간주되며, QCA 회로는 실온 작동에 최적화되어야 한다. 최근 나노 다마신 공정(nano-damascene process)을 이용한 QCA 셀 제작이 성공적으로 이루어지고 있는데, 이것은 잠재적으로 QCA 기반 회로의 실내 온도 작동을 가능하게 한다.According to the QCA physical fabrication method, four implementation types have been proposed: metallic dot, semiconductor, molecular and magnetic QCA. If material production can be handled efficiently, the next practical issue for QCA circuits is operating temperature. This temperature is considered very low, and the QCA circuit should be optimized for room temperature operation. Recently, successful fabrication of QCA cells using the nano-damascene process has been achieved, potentially enabling room-temperature operation of QCA-based circuits.

한편, 곱셈기(multiplier)는 디지털 회로에서 두 이진값을 곱하는 목적의 하드웨어 회로이며, 디지털 신호 처리 및 통신 시스템에서 중요한 구성 회로 중 하나이다. 이러한 곱셈기에 대해서도 QCA 기술을 이용하는 방안이 광범위하게 연구되어 왔다. Meanwhile, a multiplier is a hardware circuit for the purpose of multiplying two binary values in a digital circuit, and is one of the important constituent circuits in a digital signal processing and communication system. A method of using the QCA technique for such a multiplier has been extensively studied.

그런데, 곱셈 방법으로 일반적으로 사용하는 방법 외에도 고대 인도의 베다 수학(Vedic mathematics)을 이용할 수 있다. 베다 수학은 16개의 수트라(sultra)를 기반으로 일련의 수학적 문제를 해결할 수 있는 방법을 제시한다.However, in addition to the method generally used as a multiplication method, ancient Indian Vedic mathematics can be used. Vedic mathematics provides a way to solve a set of mathematical problems based on 16 sutras.

따라서, 베다 수학 알고리즘을 이용하여 시간과 공간의 복잡성을 줄이면서 에너지 손실도 최소화할 수 있는 구조의 QCA 곱셈기를 구현하는 방안을 고려해 볼 필요가 있다. Therefore, it is necessary to consider a method of implementing a QCA multiplier having a structure that can minimize energy loss while reducing time and space complexity by using a Vedic mathematical algorithm.

따라서, 본 발명의 목적은, 베다 수학 알고리즘을 이용하여 시간과 공간의 복잡성을 줄이고 에너지 효율이 높은 구조를 갖는 QCA 곱셈기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a QCA multiplier having a structure with high energy efficiency and reducing complexity in time and space by using a Vedic mathematical algorithm.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기는, 2비트 이진수 A 및 B에 대하여, 상기 A의 최하위 비트(LSB)인 A0와 상기 B의 최하위 비트(LSB)인 B0가 입력되며, AND 게이트 기능을 수행하여 최종 결과값의 최하위 비트인 0번째 비트값을 출력하는 제1 조합논리 셀, 상기 A의 최상위 비트(MSB)인 A1과 상기 B0가 입력되면, AND 게이트 기능을 수행하는 제2 조합논리 셀, 상기 A0와 상기 B의 최상위 비트인 B1가 입력되면, AND 게이트 기능을 수행하는 제3 조합논리 셀, 상기 A1와 상기 B1이 입력되며, AND 게이트 기능을 수행하는 제4 조합논리 셀, 상기 제2 조합논리 셀의 출력신호와, 상기 제3 조합논리 셀의 출력신호가 입력되며, 반가산기 기능을 수행하여 캐리 C1과 합산값으로 상기 최종 결과값의 1번째 비트값을 출력하는 제5 조합논리 셀, 및 상기 제4 조합논리 셀의 출력신호와, 상기 C1이 입력되며, 반가산기 기능을 수행하여, 합산값으로 상기 최종 결과값의 2번째 비트값을 출력하고, 캐리 신호로 상기 최종 결과값의 3번째 비트값을 출력하는 제6 조합논리 셀을 포함한다.QCA Vedic multiplier according to the present invention for achieving the above object, for 2-bit binary numbers A and B, A0, which is the least significant bit (LSB) of A, and B0, which is the least significant bit (LSB) of B, are input, AND A first combinational logic cell that performs a gate function and outputs a 0th bit value that is the least significant bit of the final result value. When A1 and B0, which are the most significant bits (MSB) of A, are input, a second AND gate function is performed When the combinational logic cell, A0 and B1, which is the most significant bit of B, is input, a third combinational logic cell performing an AND gate function, the A1 and B1 are input, and a fourth combinational logic cell performing an AND gate function , the output signal of the second combinational logic cell and the output signal of the third combinational logic cell are input, performing a half adder function to output the first bit value of the final result value as the sum value with the carry C1; The combinational logic cell, the output signal of the fourth combinational logic cell, and the C1 are input, performing a half adder function, outputting the second bit value of the final result as a sum value, and the final result as a carry signal and a sixth combinational logic cell that outputs the third bit value of the value.

상기 제1 내지 제4 조합논리 셀은, 3-입력 QCA 다수결 게이트의 입력 중 하나를 로직 비트 0에 해당하는 값으로 고정한 조합논리 셀로 이루어질 수 있다. The first to fourth combinational logic cells may be formed of combinational logic cells in which one of the inputs of the 3-input QCA majority vote gate is fixed to a value corresponding to logic bit 0.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기는, 4비트 이진수 A 및 B에 대하여, 상기 A의 1번째 비트 A1 및 상기 A의 최하위 비트인 0번째 비트 A0의 2비트와, 상기 B의 1번째 비트인 B1과 상기 B의 최하위 비트인 0번째 비트 B0의 2비트를 곱한 결과값으로 4비트 S03 S02 S01 S00 을 출력하며, 상기 S03 S02 S01 S00에서 1번째 비트인 S01와 0번째 비트인 S00가 각각 최종 결과값의 1번째 비트와 0번째 비트가 되는 제1 조합논리 셀, 상기 A1 및 상기 A0의 2비트와, 상기 B의 3번째 비트인 B3와 상기 B의 2번째 비트인 B2의 2비트 신호를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SB를 출력하는 제2 조합논리 셀, 상기 A의 3번째 비트인 A3 및 상기 A의 2번째 비트인 A2의 2비트와, 상기 B1 및 상기 B0의 2비트 신호를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SC를 출력하는 제3 조합논리 셀, 상기 A3 및 상기 A2의 2비트와, 상기 B3 및 상기 B2의 2비트를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SD 를 출력하는 제4 조합논리 셀, 상기 SB와 상기 SC의 합산한 결과값으로 4비트 이진수 SE와, 1비트 캐리 C0를 출력하는 제5 조합논리 셀, 상기 SE와, 상기 S03 S02를 하위 2비트로 하고 상위 2비트를 0으로 채운 4비트 0 0 S03 S02을 합산한 결과값으로 4비트 D3 D2 D1 D0와, 1비트 캐리 C1을 출력하며, 상기 D1과 상기 D0가 각각 상기 최종 결과값의 3번째 비트와 2번째 비트값이 되는 제6 조합논리 셀, 및 상기 SD와, 상기 D3 D2를 하위 2비트로 하고 상위 2비트를 상기 C0와 0으로 채운 4비트 C0 0 D3 D2를 합산한 결과값으로 4비트 E3 E2 E1 E0와 캐리 C2를 출력하며, 상기 E3, 상기 E2, 상기 E1, 및 상기 E0가 각각 상기 최종 결과값의 7번째 비트, 6번째 비트, 5번째 비트, 및 4번째 비트가 되는 제7 조합논리 셀을 포함한다.In addition, the QCA Vedic multiplier according to the present invention for achieving the above object, for 4-bit binary numbers A and B, 2 bits of the 1st bit A1 of A and the 0th bit A0 which is the least significant bit of A, and 4-bit S 03 S 02 S 01 S 00 is output as a result of multiplying 2 bits of B1 which is the 1st bit of B and the 0th bit B0 which is the least significant bit of B, and S 03 S 02 S 01 S 00 1st bit S 01 and 0th bit S 00 are the 1st bit and 0th bit of the final result, respectively, the first combinational logic cell, the 2 bits of A1 and A0, and the 3rd bit of B A second combinational logic cell that outputs a 4-bit binary number SB as a result of multiplying B3 and the 2-bit signal of B2, which is the second bit of B, A3 that is the third bit of A, and A2 that is the second bit of A A third combinational logic cell for outputting a 4-bit binary number SC as a result of multiplying 2 bits of B1 and the 2-bit signals of B0, 2 bits of A3 and A2, and 2 bits of B3 and B2 4-bit binary number SD as the result of multiplying by A fourth combinational logic cell for outputting , a fifth combinational logic cell for outputting a 4-bit binary number SE and 1-bit carry C0 as a result of the sum of the SB and the SC, the SE and the S 03 S 02 4-bit D3 D2 D1 D0 and 1-bit carry C1 are output as a result of adding 4 bits 0 0 S 03 S 02 with 2 bits and filling the upper 2 bits with 0, and the D1 and the D0 are the final results, respectively. A sixth combinational logic cell that becomes the 3rd bit and the 2nd bit value of the value, and the SD and the 4-bit C0 0 D3 D2 with the D3 D2 as the lower 2 bits and the upper 2 bits with the C0 and 0 4 bits E3 E2 E1 E0 and carry C2 are output as result values, and the E3, E2, E1, and E0 are the 7th bit, 6th bit, 5th bit, and 4th bit of the final result value, respectively. and a seventh combinational logic cell that becomes a bit.

그리고, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 상기 QCA 베다 곱셈기를 포함하는 양자점 셀룰러 오토마타 디바이스를 제공할 수 있다.And, in order to achieve the above object, in the present invention, it is possible to provide a quantum dot cellular automata device including the QCA Veda multiplier.

본 발명에 따르면, 베다 수학 알고리즘을 기반으로 시간과 공간의 복잡성을 줄여서 빠른 연산 처리가 가능한 구조를 갖는 QCA 곱셈기를 제공할 수 있다. 또한, 셀 상호 작용 기반의 QCA XOR 게이트를 이용한 QCA 반가산기 등을 이용함으로써 에너지 효율이 높은 구조를 갖는 QCA 곱셈기를 제공할 수 있다. 이외에도 본 발명에 따른 QCA 곱셈기는 양자점 셀룰러 오토마타를 이용한 각종 디바이스에 효율적으로 활용할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a QCA multiplier having a structure capable of fast arithmetic processing by reducing complexity in time and space based on a Vedic mathematical algorithm. In addition, it is possible to provide a QCA multiplier having a structure with high energy efficiency by using a QCA half adder using a QCA XOR gate based on cell interaction. In addition, the QCA multiplier according to the present invention can be efficiently used in various devices using quantum dot cellular automata.

도 1은 양자점 셀룰러 오토마타를 설명하기 위해 참조되는 도면,
도 2는 QCA 배선에 대한 설명에 참조되는 도면,
도 3은 여러가지 조합논리 셀에 대한 설명에 참조되는 도면,
도 4는 4개의 클럭 단계를 갖는 QCA 클럭을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에서 사용하는 QCA 반가산기의 구조를 나타낸 도면,
도 6은 2×2 베다 곱셈기의 연산 과정에 대한 설명에 참조되는 도면,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 2×2 베다 곱셈기의 블록선도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 2×2 베다 곱셈기의 구조를 나타낸 도면,
도 9 및 도 10은 4×4 베다 곱셈기의 연산 과정에 대한 설명에 참조되는 도면,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 4×4 베다 곱셈기의 블록선도,
도 12는 본 발명에서 사용하는 리플캐리 가산기에서 사용되는 전가산기의 구조를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 4×4 베다 곱셈기의 구조를 나타낸 도면,
도 14는 도 8에 도시한 QCA 2×2 베다 곱셈기의의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면,
도 15는 시뮬레이션에 사용한 파라미터를 나타낸 표,
도 16은 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기와 다른 QCA 곱셈기를 비교한 결과를 정리한 표,
도 17은 본 발명에 따른 QCA 4×4 베다 곱셈기와 이전 설계에 따른 QCA 곱셈기의 면적을 비교한 그래프,
도 18 내지 도 20은 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기와 다른 QCA 곱셈기의 전력 손실 분석을 나타낸 표, 그리고
도 21은 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기와 다른 QCA 곱셈기를 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a diagram referenced to describe a quantum dot cellular automata;
2 is a diagram referenced in the description of the QCA wiring;
3 is a diagram referenced in the description of various combinational logic cells;
4 is a diagram illustrating a QCA clock having four clock steps;
5 is a diagram showing the structure of a QCA half adder used in the present invention;
6 is a diagram referenced in the description of the operation process of the 2×2 Vedic multiplier;
7 is a block diagram of a QCA 2×2 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention;
8 is a diagram showing the structure of a QCA 2×2 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention;
9 and 10 are diagrams referenced for the description of the operation process of the 4×4 Vedic multiplier;
11 is a block diagram of a QCA 4×4 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention;
12 is a diagram showing the structure of a full adder used in the ripple carry adder used in the present invention;
13 is a diagram showing the structure of a QCA 4×4 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention;
14 is a view showing the simulation result of the QCA 2×2 Vedic multiplier shown in FIG. 8;
15 is a table showing parameters used for simulation;
16 is a table summarizing the results of comparing the QCA Vedic multiplier and other QCA multipliers according to the present invention;
17 is a graph comparing the area of a QCA 4×4 Vedic multiplier according to the present invention and a QCA multiplier according to a previous design;
18 to 20 are tables showing power loss analysis of QCA Vedic multipliers and other QCA multipliers according to the present invention, and
21 is a graph showing a comparison result of a QCA Vedic multiplier according to the present invention and another QCA multiplier.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소에 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 등과, 어떤 구성요소가 다른 구성요소로 신호를 "전송한다" 와 같은 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.In this specification, when a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to another component, but another component in between. It should be understood that elements may exist. Also, other expressions describing the relationship between elements, such as "between" or "neighboring", etc., such as that one element "transmits" a signal to another element, should be interpreted similarly. do.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 양자점 셀룰러 오토마타를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.1 is a diagram referenced to describe a quantum dot cellular automata.

양자점 셀룰러 오토마타(QCA; Quantum-dot Cellular Automata)는 전압 상태가 아니라 셀에 있는 한 쌍의 전자 상태로 논리 상태를 나타내는 차세대 기술로서, ㎔ 범위의 높은 작동 속도, 100 W/㎠ 정도의 저전력 소비, 1012 devices/㎠ 정도의 높은 장치 밀도 등을 장점으로 한다.Quantum-dot Cellular Automata (QCA) is a next-generation technology that represents a logical state not as a voltage state but as a pair of electronic states in the cell. It has the advantage of high device density of about 1012 devices/cm2.

도 1을 참조하면, QCA 셀은 보통 네개의 양자점(quantum dot)으로 구성되며, 양자점들 간에 터널링(tunneling) 할 수 있는 두 개의 과도 전자(electron)를 가지고 있다. 쿨롱 반발력 때문에 이 전자들은 대각선 방향의 반대쪽 양자점 내에 위치하는 경향이 있으며, 각 쌍의 양자점 사이의 높은 전위 장벽으로 인해 전자는 개별 지점으로 분할되어, 결과적으로 두개의 안정적인 상태(0과 1)가 셀에 표시된다.Referring to FIG. 1 , a QCA cell is usually composed of four quantum dots, and has two transient electrons capable of tunneling between the quantum dots. Because of the coulombic repulsion, these electrons tend to be located within the diagonally opposite quantum dots, and due to the high potential barrier between each pair of quantum dots, the electrons are split into individual points, resulting in two stable states (0 and 1) in the cell. is displayed in

편극(polarization) P는 전하 분포에 따라 두 개의 대각선 중 하나에 의해 결정된다. 즉, QCA 셀은 에너지가 등가인 두 가지의 편극 형태가 존재하며, 이를 로직 비트의 0에 해당하는 P=-1 편광, 또는 로직 비트 1에 해당하는 P=+1 편광으로 나타낼 수 있다. The polarization P is determined by one of the two diagonals according to the charge distribution. That is, in the QCA cell, there are two types of polarization having energy equivalent, and this can be expressed as P=-1 polarization corresponding to 0 of the logic bit or P=+1 polarization corresponding to 1 of the logic bit.

셀의 오른쪽 상단에서 시계 방향으로 i = 1 에서 4까지의 4개의 지점에 대한 i번째 지점의 전자 밀도를

Figure pat00001
로 지정하면, 편광(P)는 다음의 식과 같이 정의된다.Calculate the electron density at the i-th point for the four points i = 1 to 4 clockwise from the top right of the cell.
Figure pat00001
If designated as , the polarization P is defined as the following equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

도 2는 QCA 배선에 대한 설명에 참조되는 도면이다.2 is a diagram referred to in the description of the QCA wiring.

QCA 배선(QCA wire)은 한 셀에서 다른 셀로 정보를 전송하는 일련의 수평 셀로 볼 수 있으며, 이진 정보는 QCA 셀 라인을 따라 이웃하는 셀 상호 작용에 의해 전송될 수 있다. A QCA wire can be viewed as a series of horizontal cells that transmit information from one cell to another, and binary information can be transmitted by neighboring cell interactions along the QCA cell line.

도 2의 (a)는 기본적인 QCA 배선을 나타내며, 일반 90°셀을 연속적으로 배열하여 설계할 수 있다. 도 2의 (b)는 QCA 인버터 체인을 나타내며, 45°회전된 셀로 형성되는 QCA 배선이다. Figure 2 (a) shows the basic QCA wiring, it can be designed by continuously arranging normal 90° cells. Fig. 2(b) shows a QCA inverter chain, and is a QCA wiring formed by a cell rotated by 45°.

이와 같은 QCA 배선에서 이진 정보는 입력에서 출력 방향으로 QCA 셀 라인을 따라 이웃하는 셀 상호 작용에 의해 전송될 수 있다. 따라서, 정보는 전류 흐름없이 전송될 수 있다.In such QCA wiring, binary information can be transmitted by neighboring cell interactions along QCA cell lines in the input-to-output direction. Thus, information can be transmitted without current flow.

QCA 배선을 교차하는데는, 동일 평면 배선 교차, 다층(multilayer) 배선 교차 및 논리 배선 교차가 널리 사용된다. 동일 평면 배선 교차는, 45°회전된 셀로 구성된 인버터 체인을 사용하여 일반 (90°) 배선을 교차한다. 이 과정에서 두 유형의 셀은 서로 상호 작용하지 않는다. For intersecting QCA wirings, coplanar wiring crossings, multilayer wiring crossings, and logic wiring crossings are widely used. Coplanar wire crossings cross normal (90°) wires using inverter chains made up of cells rotated 45°. In this process, the two types of cells do not interact with each other.

다층 배선 교차는, 하나 이상의 레이어를 사용하여 배선을 가로 지르는 입체 구조를 포함한다. 이 배선 교차는 시뮬레이션에서 더 안정적이지만 제조하기 쉽지 않다. Multilayer interconnection crossings include three-dimensional structures across interconnections using one or more layers. This interconnect crossover is more stable in simulation, but not easy to fabricate.

논리적 배선 교차는 단일 레이어에서 구현되며 한 가지 유형의 QCA 셀만 필요하다. 이 방법은, 클록킹 위상의 간섭에 기초한다. 예컨대, 스위치 및 홀드 단계의 셀은 각각 릴리스 및 이완 단계의 셀을 교차 할 수 있다.Logical wiring crossing is implemented in a single layer and requires only one type of QCA cell. This method is based on the interference of the clocking phase. For example, cells in the switch and hold phases may intersect cells in the release and relaxation phases, respectively.

도 3은 여러가지 QCA 조합논리 셀에 대한 설명에 참조되는 도면이다.3 is a diagram referenced in the description of various QCA combinational logic cells.

도 3의 (a)(b)는 다수결 게이트 기능을 수행하는 조합논리 셀의 구성을 나타낸 것으로, 도 2의 (a)는 3-입력 다수결 게이트, 도 2의 (b)는 5-입력 다수결 게이트를 나타낸다.3(a)(b) shows the configuration of a combinational logic cell performing a majority gate function. In FIG. 2(a) is a 3-input majority vote gate, FIG. 2(b) is a 5-input majority vote gate indicates

다수결 게이트는 입력된 신호들 중에서 1의 개수가 0보다 많으면 1을 출력하고, 입력된 신호들 중에서 0의 개수가 1보다 많으면 0을 출력하는 기능을 제공한다. 다음의 [수학식 1]은 3입력 다수결 게이트의 논리를 나타낸다.The majority vote gate provides a function of outputting 1 when the number of 1's is greater than 0 among input signals, and outputting 0 when the number of 0's is greater than 1 among input signals. The following [Equation 1] shows the logic of a 3-input majority vote gate.

Figure pat00003
Figure pat00003

기본 논리 게이트인 AND 게이트 및 OR 게이트는 3-입력 다수결 게이터를 사용하여 구성할 수 있다. 즉, 다음의 식과 같이, AND 게이트 세개의 입력 중 하나를 0 고정하여 만들 수 있으며, OR 게이트는 세개의 입력 중 하나를 1로 고정하여 만들 수 있다. The basic logic gates, AND gates and OR gates, can be constructed using a three-input majority vote gater. That is, as shown in the following equation, an AND gate can be made by fixing one of the three inputs to 0, and an OR gate can be made by fixing one of the three inputs to 1.

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

혁신적인 5-입력 다수결 게이트는 10개의 셀로 구성되며, 다수결 게이트를 기반으로 하는 설계는 이전 설계와 비교하여 면적 측면에서 효율적이다. 다음의 식은 5-입력 다수결 게이트의 논리를 나타낸다.The innovative 5-input majority vote gate consists of 10 cells, and the design based on the majority vote is more area efficient compared to previous designs. The following equation shows the logic of a 5-input majority vote gate.

Figure pat00006
Figure pat00006

도 3의 (c)(d)는 인버터 기능을 수행하는 조합논리 셀의 구성을 나타낸 것이다. QCA 셀이 대각선으로 배열된 경우, 쿨롱 반발력에 의해, 과도 전자의 방향이 변경되어, 입력값에 반전된 값을 출력할 수 있다. 3(c)(d) shows the configuration of a combinational logic cell performing an inverter function. When the QCA cells are arranged diagonally, the direction of the excess electrons is changed by the Coulomb repulsion force, and an inverted value can be output to the input value.

도 3의 (c)의 경우에는 도 3의 (d)에 나타낸 인버터에 비해 약하지만 간결하게 구성할 수 있는 인버터를 나타낸다. 도 3의 (d)는 도 3의 (c)에 나타낸 것보다 더 강력한 논리적인 구조를 가지고 안정적인 값을 출력하는 더 강력한 인버터를 나타낸다. In the case of FIG. 3(c), compared to the inverter shown in FIG. 3(d), the inverter is weaker but concisely configured. Fig. 3(d) shows a more powerful inverter that has a stronger logical structure and outputs a stable value than that shown in Fig. 3(c).

도 4는 4개의 클럭 단계를 갖는 QCA 클럭을 나타낸 것이다.4 shows a QCA clock having four clock steps.

QCA 회로는 클럭 시스템을 사용하여 데이터 전송을 동기화하고 관리한다. 즉, 양자점의 전자는 정션을 통해 터널링하기 위해 높은 잠재적인 에너지가 필요하므로, 클럭킹은 특정 방향을 따라 정보의 동기화 및 흐름에 매우 중요한 역할을 한다. QCA 클럭 시스템의 주요 장점은 양자 셀이 외부 전원을 필요로 하지 않기 때문에 회로를 구동하는데 전력을 공급할 수 있다는 것이다.The QCA circuit uses a clock system to synchronize and manage data transfers. In other words, since the electrons in a quantum dot require high potential energy to tunnel through the junction, clocking plays a very important role in the synchronization and flow of information along a specific direction. The main advantage of the QCA clock system is that the quantum cell does not require an external power supply, so it can power the circuit.

도 4에 도시한 바와 같이, 클럭은 π/2 간격으로 구분된 스위치(switch), 홀드(hold), 릴리즈(release) 및 릴랙스(relax)의 4단계로 구성되며, 전자의 활성화에 따라 조작할 수 있다. As shown in Fig. 4, the clock is composed of four stages of switch, hold, release and relax separated by π/2 intervals, and can be operated according to the activation of electrons. can

스위치 단계 동안, 비활성화 셀에서 도트(dot)에 해당하는 장벽이 점차 증가하고, 홀드 단계에서 도트에 해당하는 장벽이 증가된 상태에서 해당하는 값 0과 1을 인코딩하여 전자의 터널링을 방지한다. 릴리즈 단계는 장벽이 점차 낮아지는 상태를 의미하며, 릴랙스 단계는 장벽이 낮아지고 전자의 터널링이 촉진되는 상태를 의미한다. During the switch phase, the barrier corresponding to a dot in the inactive cell gradually increases, and in the hold phase, in a state where the barrier corresponding to the dot is increased, the corresponding values 0 and 1 are encoded to prevent tunneling of electrons. The release phase means a state in which the barrier is gradually lowered, and the relaxation phase means a state in which the barrier is lowered and electron tunneling is promoted.

도 5는 본 발명에서 사용하는 QCA 반가산기의 구조를 나타낸 것이다.5 shows the structure of the QCA half adder used in the present invention.

대부분의 QCA 반가산기는 설계는 방정식 구조 기반, 즉 인버터와 다수결 게이트의 조합이다. 그러나, XOR 게이트를 이용하여 QCA 반가산기를 구현하는 것도 가능하다. 본 발명에서는 사용하는 QCA 반가산기는 셀 상호 작용 기반의 QCA XOR 게이트를 이용한다.Most QCA half adders have an equation structure based design, i.e. a combination of an inverter and a majority gate. However, it is also possible to implement a QCA half adder using an XOR gate. The QCA half adder used in the present invention uses a QCA XOR gate based on cell interaction.

도 5를 참조하면, 본 QCA 반가산기(100)는 셀 상호 작용 기반의 XOR 게이트를 이용하며, 1개의 XOR 게이트와 3-입력 다수결 게이트를 포함한다. 두개의 고정셀의 값은 0이며, QCA 반가산기(100)는 셀 상호 작용에 기반한 구조로 간주된다. QCA 반전산기(100)는 39개의 셀로 구성되며, 출력은 3개의 클록 단계 후에 생성된다. QCA 반가산기는 다음과 같이 정의되며, 진리표는 [표 1]과 같다. Referring to FIG. 5 , the QCA half adder 100 uses an XOR gate based on cell interaction, and includes one XOR gate and a 3-input majority vote gate. The value of the two fixed cells is 0, and the QCA half adder 100 is regarded as a structure based on cell interaction. The QCA inverter 100 consists of 39 cells, and the output is generated after 3 clock steps. The QCA half adder is defined as follows, and the truth table is shown in [Table 1].

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008


Input

Input

Output

Output

A

A

B

B

Sum

Sum

Carry

Carry

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

One

1

One

0

0

1

One

1

One

1

One

0

0

1

One

1

One

0

0

1

One

한편, Urdhva-Tiryakbhyam(UT) 라고 불리는 수직 및 십자형인 베다(Vedic) 곱셈 방법은 십진수 및 이진 곱셈에 모두 사용할 수 있다. 이 방법은 숫자 N×N을 곱하는 데 사용할 수 있는 알고리즘이다.On the other hand, the vertical and cruciform Vedic multiplication method called Urdhva-Tiryakbhyam (UT) can be used for both decimal and binary multiplication. This method is an algorithm that can be used to multiply numbers N×N.

베다 곱셈기는 합과 부분곱이 병렬로 계산되기 때문에 프로세서의 클럭 주파수에 의존하지 않는다. 이는 베다 곱셈기를 사용하여 에너지 손실을 줄이고 승산 속도를 높일 수 있음을 의미한다.Vedic multipliers do not depend on the clock frequency of the processor because the sum and partial products are computed in parallel. This means that Vedic multipliers can be used to reduce energy loss and speed up multiplication.

베다 수학에서 ax + b와 cx + d의 곱셈은 정확히 UT 수트라(sutra)를 기반으로 하며, 결과 표현식은 acx2 + (ad + bc)x + bd 가 된다. UT 수트라의 원칙은 다음과 같다.In Vedic mathematics, the multiplication of ax + b and cx + d is based exactly on the UT sutra, and the resulting expression is acx 2 + (ad + bc)x + bd . The principles of the UT Sutra are:

● x2의 계수는 a와 c의 수직 곱셈을 나타낸다.● The coefficient of x 2 represents the vertical multiplication of a and c.

● x의 계수는 a와 d, b와 c의 교차 곱셈과 함께 두 출력값을 모두 더한 값을 나타낸다.● The coefficient of x represents the sum of both output values along with the cross multiplication of a and d and b and c.

● 상수는 b와 d의 수직 곱셈이다.● The constant is the vertical multiplication of b and d.

도 6은 2×2 베다 곱셈기의 연산 과정에 대한 설명에 참조되는 도면이다.6 is a diagram referenced in the description of an operation process of a 2×2 Vedic multiplier.

도 6에서, 2비트 이진수 A = [A1A0], B = [B1B0] 인 경우, 먼저 이진수 A의 최하위 비트(LSB), 즉 (A0)에 B의 최하위 비트(LSB), 즉 (B0)을 곱한다. 생성된 결과인 (A0B0)은 최종 결과값의 LSB로 저장된다. A0과 B0을 곱하려면 하나의 AND 게이트가 필요하다. In FIG. 6 , when a 2-bit binary number A = [A 1 A 0 ], B = [B 1 B 0 ], first the least significant bit (LSB) of the binary number A, that is, the least significant bit (LSB) of B at (A 0 ) , that is, multiply by (B 0 ). The generated result (A 0 B 0 ) is stored as the LSB of the final result value. A single AND gate is required to multiply A 0 and B 0 .

다음 단계로, 이진수 A의 LSB는 이진수 B의 최상위 비트(MSB)와 곱해진다(A0×B1). 동시에 이진수 A의 MSB는 이진수 B의 LSB와 곱해진다(A1×B0). 이렇게 생성된 결과는 반가산기를 사용하여 [(A0×B1) + (A1×B0)] 로 더해진다.In the next step, the LSB of binary A is multiplied by the most significant bit (MSB) of binary B (A 0 × B 1 ). At the same time, the MSB of binary A is multiplied by the LSB of binary B (A 1 ×B 0 ). The resulting result is added as [(A 0 ×B 1 ) + (A 1 ×B 0 )] using a half adder.

첫번째 반가산기에서 생성된 2비트 결과 [C1S1]은 최종 결과값의 1번째 비트 (S1)으로 간주되고, (C1)은 다음 단계를 위해 이전 캐리로 저장된다. 마지막 단계에서 이진수 A의 MSB(A1)에 이진수 B의 MSB(B1)를 곱하고, 그 결과(A1×B1)를 두번째 반가산기를 통해 이전 캐리(C1)에 더한다. The 2-bit result [C 1 S 1 ] produced by the first half adder is considered as the first bit (S 1 ) of the final result, and (C 1 ) is stored as the previous carry for the next step. In the last step, MSB(A 1 ) of binary number A is multiplied by MSB(B 1 ) of binary number B, and the result (A 1 ×B 1 ) is added to the previous carry (C 1 ) via a second half adder.

2비트 결과 [C2S2]는 두번째 전가산기에서 얻는다. 즉, (S2)와 (C2)는 각각 최종 결과값의 세번째 및 네번째 비트이다. 마지막으로 4비트 숫자 [C2S2S1S0]이 출력으로 형성된다. The 2-bit result [C 2 S 2 ] is obtained from the second full adder. That is, (S 2 ) and (C 2 ) are the third and fourth bits of the final result value, respectively. Finally, a 4-bit number [C 2 S 2 S 1 S 0 ] is formed as an output.

[표 2]는 2×2 베다 곱셈기의 시뮬레이션을 위한 것이다.[Table 2] is for the simulation of a 2×2 Vedic multiplier.


A1

A1

A0

A0

B1

B1

B0

B0

Output

Output

1

One

1

One

1

One

1

One

1001

1001

1

One

1

One

0

0

1

One

0011

0011

1

One

0

0

0

0

1

One

0010

0010

0

0

1

One

0

0

1

One

0001

0001

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 2×2 베다 곱셈기의 블록선도이다. 7 is a block diagram of a QCA 2×2 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 2×2 베다 곱셈기는 AND 게이트 기능을 수행하는 4개의 다수결 게이트(MG)와 2개의 반가산기(HA)로 이루어지며, 연산 과정은 다음의 식과 같이 정의된다.Referring to FIG. 7 , the 2×2 Vedic multiplier consists of four majority gates (MG) and two half adders (HA) performing an AND gate function, and the operation process is defined as follows.

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 2×2 베다 곱셈기의 구조를 나타낸 것이다.8 shows the structure of a QCA 2×2 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 QCA 2×2 베다 곱셈기(200)는 AND 게이트 기능을 수행하는 제1 내지 제4 조합논리 셀(150a. 150b. 150c, 150d)과, 반가산기 기능을 수행하는 제5 및 제6 조합논리 셀(100a, 100b)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the QCA 2×2 Vedic multiplier 200 includes first to fourth combinational logic cells 150a, 150b, 150c, and 150d performing an AND gate function, and fifth and It includes a sixth combinational logic cell (100a, 100b).

2비트 이진수 A와, 2비트 이진수 B가 있다고 가정하면, Assuming there is a 2-bit binary number A and a 2-bit binary number B,

제1 조합논리 셀(150a)은 A의 최하위 비트(LSB)인 A0와 B의 최하위 비트(LSB)인 B0가 입력되며, AND 게이트 기능을 수행하여 최종 결과값의 최하위 비트인 0번째 비트값에 해당하는 S0을 출력한다.The first combinational logic cell 150a is inputted with A 0 , which is the least significant bit (LSB) of A, and B 0 , which is the least significant bit (LSB) of B, and performs an AND gate function to perform an AND gate function to perform an AND gate function, which is the least significant bit of the final result value. Outputs S 0 corresponding to the value.

제2 조합논리 셀(150b)는 A의 최상위 비트(MSB)인 A1과 B0가 입력되면, AND 게이트 기능을 수행한다.The second combinational logic cell 150b performs an AND gate function when A 1 and B 0 , which are the most significant bits (MSB) of A, are input.

제3 조합논리 셀(150c)은 A0와 B의 최상위 비트인 B1가 입력되면, AND 게이트 기능을 수행한다.The third combinational logic cell 150c performs an AND gate function when A 0 and B 1 which is the most significant bit of B are input.

제4 조합논리 셀(150d)은 A1와 B1이 입력되며, AND 게이트 기능을 수행한다.A 1 and B 1 are input to the fourth combinational logic cell 150d, and performs an AND gate function.

제5 조합논리 셀(100a)은 제2 조합논리 셀(150b)의 출력신호와, 제3 조합논리 셀(150c)의 출력신호가 입력되며, 반가산기 기능을 수행하여 캐리 C1과 합산값으로 최종 결과값의 1번째 비트값에 해당하는 S1을 출력한다.The fifth combinational logic cell 100a receives the output signal of the second combinational logic cell 150b and the output signal of the third combinational logic cell 150c, and performs a half adder function to finalize the sum value with the carry C 1 . Outputs S 1 corresponding to the 1st bit value of the result value.

제6 조합논리 셀(100b)은 제4 조합논리 셀(150d)의 출력신호와, 캐리 C1이 입력되며, 반가산기 기능을 수행하여, 합산값으로 최종 결과값의 2번째 비트값에 해당하는 S1 출력하고, 캐리 신호로 최종 결과값의 3번째 비트값에 해당하는 C2를 출력한다.The sixth combinational logic cell 100b receives the output signal of the fourth combinational logic cell 150d and the carry C 1 input, performs a half adder function, and as a sum value, S corresponding to the second bit value of the final result value 1 is output, and C 2 corresponding to the 3rd bit value of the final result is output as a carry signal.

QCA 2×2 베다 곱셈기(200)에는 배선을 교차하는데 논리적 배선 교차가 광범위하게 사용되고, 반가산기 기능을 수행하는 제5 및 제6 조합논리 셀(100a, 100b)은 복잡성이 낮은 구조로 설계되었으며, 동일 평면 설계이다.In the QCA 2×2 Vedic multiplier 200, logical wiring crossing is widely used to cross wiring, and the fifth and sixth combinational logic cells 100a and 100b performing the half adder function are designed with a low complexity structure, and the same It is a flat design.

도 9 및 도 10은 4×4 베다 곱셈기의 연산 과정에 대한 설명에 참조되는 도면이다.9 and 10 are diagrams referenced for the description of the operation process of the 4×4 Vedic multiplier.

도 9에서, 두개의 이진수 A = [A3A3A1A0] 및 B = [B3B3B1B0]인 경우, 첫번째 단계에서는 이진수 A의 LSB에 이진수 B의 LSB를 곱하여 최종 결과값의 LSB를 생성한다. 나머지 단계는 전술한 2×2 베다 곱셈기의 연산 과정과 유사한다. In Fig. 9, when two binary numbers A = [A 3 A 3 A 1 A 0 ] and B = [B 3 B 3 B 1 B 0 ], in the first step, the LSB of the binary number A is multiplied by the LSB of the binary number B, and the final Generates the LSB of the result value. The remaining steps are similar to the operation process of the 2×2 Vedic multiplier described above.

일반적인 개념에 따라 생성된 캐리(Cn)는 각 단계의 다음 단계로 전달된다. 이러한 과정은 마지막 단계까지 계속된다. 출력 C6 및 S6은 마지막 단계에서 가져온다. 마지막으로 생성된 모든 결과는 [C6 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0] 형식으로 얻어지며, 연산 과정은 다음과 같이 정의된다.According to the general concept, the generated carry (C n ) is passed to the next step in each step. This process continues until the last step. Outputs C 6 and S 6 are taken from the last step. Finally, all generated results are obtained in the form of [C 6 S 6 S 5 S 4 S 3 S 2 S 1 S 0 ], and the operation process is defined as follows.

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

Figure pat00015
Figure pat00015

Figure pat00016
Figure pat00016

Figure pat00017
Figure pat00017

Figure pat00018
Figure pat00018

도 10을 참조하면, 2×2 베다 곱셈기를 사용하는 4×4 베타 곱셈기의 구조 설계는 작업의 복잡성을 개선할 수 있다. 즉, 4개의 2×2 베다 곱셈기(M1, M2, M3 및 M4)는 정의된 입력간에 곱셈 연산을 수행하고, 16개의 결과(S00, S01… S32, S33)을 생성한다. 생성된 단위에서 얻은 결과는 세 가지 특정 위치, 즉 파트 1, 파트 2, 및 파트 3에 배치된다. 파트 1에는 M1 결과의 마지막 2 비트(S01 S00)가 포함되고), 파트 3에는 M4 결과의 기본 2비트(S33 S32)가 포함된다. 그러나 파트 2는 다음의 4×4 구조에 대해 주요 교차 곱셈을 수행하는 합산 단위의 다중 연산 부분이다.Referring to FIG. 10 , the structural design of a 4×4 beta multiplier using a 2×2 Veda multiplier may improve the complexity of the operation. That is, four 2×2 Vedic multipliers M1, M2, M3, and M4 perform multiplication operations between defined inputs and generate 16 results (S 00 , S 01 … S 32 , S 33 ). The results obtained from the generated units are placed in three specific locations: Part 1, Part 2, and Part 3. Part 1 contains the last 2 bits of the M1 result (S 01 S 00 ), and part 3 contains the primary 2 bits of the M4 result (S 33 S 32 ). However, Part 2 is the multiple operation part of the summing unit that performs the main cross multiplication on the following 4x4 structure.

베다 곱셈기는, 필요한 경우 파트 2에는 '0'값이 존재하며, 최종 결과는 [R7R6R5R4R3R2R1R0] 형식으로 합산 단위를 계산한 후 얻어진다.The Vedic multiplier is obtained after calculating the summing units in the form [R 7 R 6 R 5 R 4 R 3 R 2 R 1 R 0 ], where there is a '0' value in part 2 if necessary.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 4×4 베다 곱셈기의 블록선도이다.11 is a block diagram of a QCA 4×4 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 4×4 베다 곱셈기의 기본 구성 요소는 2×2 베다 곱셈기이며, 4×4 베다 곱셈기는 4개의 2×2 베다 곱셈기와 3개의 4비트 리플 캐리 가산기(RCA; Ripple Carry Adder)로 구성된다. Referring to FIG. 11 , a basic component of a 4×4 Vedic multiplier is a 2×2 Vedic multiplier, and the 4×4 Vedic multiplier includes four 2×2 Vedic multipliers and three 4-bit ripple carry adders (RCA). ) is composed of

2×2 곱셈기에서 생성된 부분곱은 덧셈을 수행하기 위해 리플 캐리 가산기로로 전달된다. 첫번째 리플 캐리 가산기에서 얻은 결과는 다음 리플 캐리 가산기로 전달되고, 두번째 리플 캐리 가산기에 대해 두개의 0 입력이 있다. 어떤 경우에도 필요할때 마다 일부 리플 캐리 가산기에 0 입력이 제공된다.The partial product generated by the 2×2 multiplier is passed to the ripple carry adder to perform the addition. The result obtained from the first ripple carry adder is passed to the next ripple carry adder, and there are two zero inputs to the second ripple carry adder. In any case, a zero input is provided to some ripple carry adder whenever needed.

도 12는 본 발명에서 사용하는 리플 캐리 가산기에서 사용되는 전가산기의 구조를 나타낸 것이다.12 shows the structure of a full adder used in the ripple carry adder used in the present invention.

도 12에 나타낸 바와 같은 QCA 전가산기(250)를 순차적으로 연결하여 4비트 리플 캐리 가산기를 구성할 수 있다. 사용 환경에 따라서는, 다른 유형의 전가산기를 사용하여 리플 캐리 가산기를 구성할 수도 있다.A 4-bit ripple carry adder may be configured by sequentially connecting the QCA full adders 250 as shown in FIG. 12 . Depending on the usage environment, other types of full adders may be used to construct the ripple carry adder.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 QCA 4×4 베다 곱셈기의 구조를 나타낸 것이다.13 shows the structure of a QCA 4x4 Vedic multiplier according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 QCA 4×4 베다 곱셈기(400)는 2×2 베다 곱셈기 기능을 수행하는 제1 내지 제4 조합논리 셀(200a, 200b, 200c, 200d)과, 리플 캐리 가산기 기능을 수행하는 제5 내지 제7 조합논리 셀(300a, 300b, 300c)을 포함한다.Referring to FIG. 13 , the QCA 4×4 Vedic multiplier 400 includes first to fourth combinational logic cells 200a, 200b, 200c, and 200d performing a 2×2 Vedic multiplier function, and a ripple carry adder function. It includes fifth to seventh combinational logic cells 300a, 300b, and 300c to perform.

4비트 이진수 A와 B가 있다고 가정하면, Assuming we have 4-bit binary numbers A and B,

제1 조합논리 셀(200a)에는 A의 1번째 비트 A1 및 A의 최하위 비트인 0번째 비트 A0의 2비트와, B의 1번째 비트인 B1과 B의 최하위 비트인 0번째 비트 B0의 2비트를 곱한 결과값으로 4비트 S03 S02 S01 S00 을 출력하며, S03 S02 S01 S00에서 1번째 비트인 S01와 0번째 비트인 S00가 각각 최종 결과값의 1번째 비트에 해당하는 R1과 0번째 비트에 해당하는 R0가 된다.In the first combinational logic cell 200a, the first bit A 1 of A and 2 bits of the 0th bit A 0 which is the least significant bit of A, B 1 which is the 1st bit of B and the 0th bit B which is the least significant bit of B 4 bits S 03 S 02 S 01 S 00 are output as the result of multiplying 2 bits of 0. In S 03 S 02 S 01 S 00 , the 1st bit S 01 and the 0th bit S 00 are the final result values, respectively. It becomes R 1 corresponding to the 1st bit and R 0 corresponding to the 0th bit.

제2 조합논리 셀(200b)에는 A1 및 A0의 2비트와, B의 3번째 비트인 B3와 B의 2번째 비트인 B2의 2비트 신호를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SB를 출력한다.In the second combinational logic cell 200b, a 4-bit binary number SB is obtained as a result of multiplying 2 bits of A 1 and A 0 and a 2-bit signal of B 3 which is the 3rd bit of B and B 2 which is the 2nd bit of B. print out

제3 조합논리 셀(200c)은 A의 3번째 비트인 A3 및 A의 2번째 비트인 A2의 2비트와, B1 및 B0의 2비트 신호를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SC를 출력한다.The third combinational logic cell 200c is a 4-bit binary number SC as a result of multiplying the 2 bits of A 3 which is the 3rd bit of A and A 2 which is the 2nd bit of A, and the 2 bit signals of B 1 and B 0 print out

제4 조합논리 셀(200d은 A3 및 A2의 2비트와, B3 및 B2의 2비트를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SD 를 출력한다.The fourth combinational logic cell 200d is a 4-bit binary number SD as a result of multiplying 2 bits of A 3 and A 2 and 2 bits of B 3 and B 2 to output

제5 조합논리 셀(300a)는 SB와 SC의 합산한 결과값으로 4비트 이진수 SE와, 1비트 캐리 C0를 출력한다.The fifth combinational logic cell 300a outputs a 4-bit binary number SE and 1-bit carry C 0 as a result of summing SB and SC.

제6 조합논리 셀(300b)는 SE와, S03 S02를 하위 2비트로 하고 상위 2비트를 0으로 채운 4비트 0 0 S03 S02을 합산한 결과값으로 4비트 D3 D2 D1 D0와, 1비트 캐리 C1을 출력하며, D1와 D0가 각각 최종 결과값의 3번째 비트에 해당하는 R3과 2번째 비트에 해당하는 R2가 된다.The sixth combinational logic cell 300b is the result of summing 4 bits 0 0 S 03 S 02 with SE and S 03 S 02 as the lower 2 bits and filling the upper 2 bits with 0 with 4 bits D3 D2 D1 D0, Outputs 1-bit carry C 1 , and D1 and D0 become R 3 corresponding to the 3rd bit of the final result value and R 2 corresponding to the 2nd bit, respectively.

제7 조합논리 셀(300c)은 SD와, D3 D2를 하위 2비트로 하고 상위 2비트를 C0와 0으로 채운 4비트 C0 0 D3 D2를 합산한 결과값으로 4비트 E3 E2 E1 E0와 캐리 C2를 출력하며, E3, E2, E1, 및 E0가 각각 최종 결과값의 7번째 비트에 해당하는 R7, 6번째 비트에 해당하는 R6, 5번째 비트에 해당하는 R5, 및 4번째 비트에 해당하는 R4가 된다.The seventh combinational logic cell 300c is the result of summing the SD and D3 D2 as the lower 2 bits, and the 4 bits C 0 0 D3 D2 filled with the upper 2 bits with C 0 and 0, with 4 bits E3 E2 E1 E0 and carry output C 2 , where E3, E2, E1, and E0 are R 7 corresponding to the 7th bit of the final result, R 6 corresponding to the 6th bit, R 5 corresponding to the 5th bit, and the 4th bit, respectively. It becomes R 4 corresponding to the bit.

본 QCA 4×4 베다 곱셈기(400)는 논리적 및 다중 교차 배선을 사용하여 구성되며, 전가산기가 동일 평면으로 변경되면 전체 구조는 동일 평면 레이아웃이 될 수 있다. 이 구조는 5,25 클럭 사이클 내에서 잘 파이프라인된다This QCA 4×4 Vedic multiplier 400 is constructed using logical and multiple cross wiring, and if the full adder is changed to the same plane, the entire structure can be a coplanar layout. This architecture is well pipelined within 5,25 clock cycles.

도 14는 도 8에 도시한 QCA 2×2 베다 곱셈기의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 15는 시뮬레이션에 사용한 파라미터를 나타낸 표이다. FIG. 14 is a diagram showing simulation results of the QCA 2×2 Vedic multiplier shown in FIG. 8, and FIG. 15 is a table showing parameters used in the simulation.

도 14에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 QCA 2×2 베다 곱셈기(200) 및 이하 시뮬레이션은 QCADesigner 2.0.3 도구를 사용하여 수행할 수 있다.As shown in FIG. 14 , the QCA 2×2 Vedic multiplier 200 and the following simulations according to the present invention can be performed using the QCADesigner 2.0.3 tool.

QCA 회로는 쌍안정 근사(bistable approximation)와 결합 벡터(coherence vector) 시뮬레이션 엔진을 사용하여 시뮬레이션할 수 있으며, 시뮬레이션에 사용한 파라미터는 도 14에 나타낸 바와 같다. The QCA circuit can be simulated using a bistable approximation and a coherence vector simulation engine, and parameters used for the simulation are as shown in FIG. 14 .

도 14에서 입출력 값은 각각 빨간색 사각형으로 표시된다. 입력을 나타내는 빨간색 사각형 안의 파선으로 나타낸 사각형에 대응하는 출력은 화살표가 지시하는 하단의 파선으로 나타낸 사각형 안의 값으로 표시된다. 예컨대, 이진수‘11’(A1 A0)에‘11’(B1 B0)을 곱하면 이진수‘1001’(C2 S2 S1 S0)과 같으며, 시뮬레이션 수행 결과 얻은 결과가 [표 2]의 값과 일치함을 확인할 수 있다. In FIG. 14 , input/output values are indicated by red rectangles, respectively. The output corresponding to the rectangle indicated by the dashed line within the red rectangle indicating the input is indicated by the value within the rectangle indicated by the dashed line at the bottom indicated by the arrow. For example, multiplying binary number '11'(A 1 A 0 ) by '11'(B 1 B 0 ) is equivalent to binary number '1001'(C 2 S 2 S 1 S 0 ), and the result obtained as a result of simulation is [ It can be confirmed that the values in Table 2] match.

도 16은 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기(200, 400)와 이전 설계에 따른 QCA 곱셈기를 비교 정리한 것이다. 16 is a comparison arrangement of the QCA Vedic multipliers 200 and 400 according to the present invention and the QCA multipliers according to the previous design.

도 16 및 도 17에서, [33]은 Kim, S.W.이 제안한 QCA 곱셈기(Kim, S.W. Design of Parallel Multipliers and Dividers in QCA. UT Electronic Theses and Dissertations. University of Texas at Austin, Austin, TX, USA, May 2011), [34]는 Kim, S.W. 등이 제안한 QCA 곱셈기(Kim, S.W.; Swartzlander, E.E. Parallel Multipliers for Quantum-Dot Cellular Automata. In Proceedings of the IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference, Traverse City, MI, USA, 2.5 June 2009; pp. 68.72), [35]는 Chudasama, A. 등이 제안한 QCA 곱셈기( Chudasama, A.; Sasamal, T.N. Implementation of 4x4 Vedic Multiplier using Carry Save Adder in Quantum-Dot Cellular Automata. In Proceedings of the 2016 International Conference on Communication and Signal Processing (ICCSP), Melmaruvathur, India, 6.8 April 2016; pp. 1260.1264)를 나타낸다. 그리고, ' Proposed'가 본 발명에 따른 QCA 곱셈기(100, 200)를 나타낸다. 16 and 17, [33] is a QCA multiplier proposed by Kim, S.W. (Kim, S.W. Design of Parallel Multipliers and Dividers in QCA. UT Electronic Theses and Dissertations. University of Texas at Austin, Austin, TX, USA, May 2011), [34] in Kim, S.W. (Kim, S.W.; Swartzlander, E.E. Parallel Multipliers for Quantum-Dot Cellular Automata. In Proceedings of the IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference, Traverse City, MI, USA, 2.5 June 2009; pp. 68.72), [ 35] is a QCA multiplier ( Chudasama, A.; Sasamal, T.N. Implementation of 4x4 Vedic Multiplier using Carry Save Adder in Quantum-Dot Cellular Automata. In Proceedings of the 2016 International Conference on Communication and Signal Processing ( ICCSP), Melmaruvathur, India, 6.8 April 2016; pp. 1260.1264). And, 'Proposed' denotes the QCA multipliers 100 and 200 according to the present invention.

도 16에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 QCA 곱셈기(200, 400)는 셀 수, 면적, 시간 지연 등의 측면에서 이전 설계보다 개선된 것을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 16 , it can be seen that the QCA multipliers 200 and 400 according to the present invention are improved over the previous design in terms of the number of cells, area, time delay, and the like.

도 17은 본 발명에 따른 QCA 4×4 곱셈기와 이전 설계에 따른 QCA 곱셈기의 면적으로 비교한 그래프이다.17 is a graph comparing the area of a QCA 4×4 multiplier according to the present invention and a QCA multiplier according to a previous design.

도 17에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 QCA 곱셈기는 이전 설계에 따른 QCA 곱셈기에 비해 면적 측면에서 큰 성과를 나타내고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 17 , it can be seen that the QCA multiplier according to the present invention exhibits greater performance in terms of area compared to the QCA multiplier according to the previous design.

이와 같은 결과는, 본 발명에 따른 QCA 곱셈기가 셀 상호 작용 기반의 XOR 게이트를 사용하여, 모든 측면에서 이전 AND-OR-INVERTER 기반의 구조보다 개선되었기 때문이다. This result is because the QCA multiplier according to the present invention is improved over the previous AND-OR-INVERTER-based structure in all aspects by using the cell interaction-based XOR gate.

한편, 에너지 손실을 추정하기 위해 QCAPro 도구가 사용되었으며, 에너지 손실은 2K 온도에서 세가지 에너지 레벨(0.5 Ek, 1.0 Ek, 1.5 Ek)를 고려하여 분석할 수 있다. 그리고, 손실된 에너지는 다음과 같이 정의된 셀간의 쿨롬 상호 작용에 관한 Hartree-Fock 근사법을 사용하는 해밀턴(Hamiltonian) 행렬을 기반으로 측정할 수 있다.Meanwhile, the QCAPo tool was used to estimate the energy loss, and the energy loss can be analyzed by considering three energy levels (0.5 E k , 1.0 E k , 1.5 E k ) at 2K temperature. And, the energy lost can be measured based on the Hamiltonian matrix using the Hartree-Fock approximation for the Coulomb interaction between cells defined as follows.

Figure pat00019
Figure pat00019

Figure pat00020
Figure pat00020

상기 식에서, i번째 병렬 셀의 편광은 Ci로 표현되고, 셀들(i 및 j) 사이의 정전기적 상호 작용을 식별하는 기하학적 인자는 기하학적 거리로 인해

Figure pat00021
로 표현된다. Ek는 두 셀(i 및 j)의 에너지 비용과 관련된 꼬임 에너지이며, 이 꼬임 에너지는 극성이 반대되는 두 셀의 에너지 비용과 관련이 있다. 그리고,
Figure pat00022
은 클럭에 의해 제어되는 셀 내부의 전자 터널링 에너지를 나타낸다.In the above equation, the polarization of the i-th parallel cell is expressed as Ci, and the geometric factor identifying the electrostatic interaction between cells i and j is due to the geometric distance
Figure pat00021
is expressed as Ek is the twist energy related to the energy cost of the two cells (i and j), and this twist energy is related to the energy cost of the two cells with opposite polarities. and,
Figure pat00022
represents the electron tunneling energy inside the cell controlled by the clock.

도 18 내지 도 20은 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기와 이전 설계에 따른 다른 QCA 곱셈기의 전력 손실 분석을 나타낸 표이다. 18 to 20 are tables showing power loss analysis of the QCA Vedic multiplier according to the present invention and another QCA multiplier according to the previous design.

도 18 내지 도 20에서는 온도 2K에서 3개의 다른 터널링 에너지 레벨별로 계산한 것으로, 도 18은 평균 누설 에너지, 도 19는 스위칭 에너지, 도 20은 회로 에너지 손실을 나타낸다. 18 to 20 are calculated for three different tunneling energy levels at a temperature of 2K. FIG. 18 shows the average leakage energy, FIG. 19 shows the switching energy, and FIG. 20 shows the circuit energy loss.

도 18 내지 도 21에서, [7]은 Cho, H. 등이 제안한 QCA 회로(Cho, H.; Swartzlander, E.E. Adder designs and analyses for quantum-dot cellular automata. IEEE Trans. Nanotechnol. 2007, 6, 374.383), [15]는 Chudasama, A. 등이 제안한 QCA 회로(Chudasama, A.; Sasamal, T.N.; Yadav, J. An efficient design of Vedic multiplier using ripple carry adder in Quantum-dot Cellular Automata. Comput. Electr. Eng. 2017, 65, 527.542), [29]는 Balali, M. 등이 제안한 QCA 회로(Balali, M.; Rezai, A.; Balali, H.; Rabiei, F.; Emadi, S. Towards coplanar quantum-dot cellular automata adders based on efficient three-input XOR gate. Results Phys. 2017, 7, 1389.1395)를 나타낸다. 그리고 "Proposed'가 본 발명에 따른 QCA 회로를 나타낸다.18 to 21, [7] is a QCA circuit proposed by Cho, H. et al. (Cho, H.; Swartzlander, E.E. Adder designs and analyzes for quantum-dot cellular automata. IEEE Trans. Nanotechnol. 2007, 6, 374.383 ), [15] are the QCA circuits proposed by Chudasama, A. et al. (Chudasama, A.; Sasamal, T.N.; Yadav, J. An efficient design of Vedic multiplier using ripple carry adder in Quantum-dot Cellular Automata. Comput. Electr. Eng. 2017, 65, 527.542), [29] are QCA circuits proposed by Balali, M. et al. (Balali, M.; Rezai, A.; Balali, H.; Rabiei, F.; Emadi, S. Towards coplanar quantum). -dot cellular automata adders based on efficient three-input XOR gate. Results Phys. 2017, 7, 1389.1395). And "Proposed" represents the QCA circuit according to the present invention.

도 21은 본 발명에 따른 QCA 곱셈기의 전력 손실을 명확하게 나타내기 위해, 다른 QCA 곱셈기와 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.21 is a graph showing the results of comparison with other QCA multipliers in order to clearly show the power loss of the QCA multiplier according to the present invention.

도 21에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 QCA 곱셈기는 이전 설계와 비교하여 가장 적은 에너지를 소비함을 알 수 있다.As shown in FIG. 21, it can be seen that the QCA multiplier according to the present invention consumes the least energy compared to the previous design.

한편, 본 발명에 따른 QCA 베다 곱셈기는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. On the other hand, the QCA Vedic multiplier according to the present invention is not limited to the configuration and method of the described embodiments as described above, but all or part of each embodiment is selective so that various modifications can be made to the embodiments. It may be configured in combination with .

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims In addition, various modifications may be made by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

Claims (5)

2비트 이진수 A 및 B에 대하여,
상기 A의 최하위 비트(LSB)인 A0와 상기 B의 최하위 비트(LSB)인 B0가 입력되며, AND 게이트 기능을 수행하여 최종 결과값의 최하위 비트인 0번째 비트값을 출력하는 제1 조합논리 셀;
상기 A의 최상위 비트(MSB)인 A1과 상기 B0가 입력되면, AND 게이트 기능을 수행하는 제2 조합논리 셀;
상기 A0와 상기 B의 최상위 비트인 B1가 입력되면, AND 게이트 기능을 수행하는 제3 조합논리 셀;
상기 A1와 상기 B1이 입력되며, AND 게이트 기능을 수행하는 제4 조합논리 셀;
상기 제2 조합논리 셀의 출력신호와, 상기 제3 조합논리 셀의 출력신호가 입력되며, 반가산기 기능을 수행하여 캐리 C1과 합산값으로 상기 최종 결과값의 1번째 비트값을 출력하는 제5 조합논리 셀; 및
상기 제4 조합논리 셀의 출력신호와, 상기 C1이 입력되며, 반가산기 기능을 수행하여, 합산값으로 상기 최종 결과값의 2번째 비트값을 출력하고, 캐리 신호로 상기 최종 결과값의 3번째 비트값을 출력하는 제6 조합논리 셀을 포함하는 QCA 베다 곱셈기.
For 2-bit binary numbers A and B,
A first combination logic cell in which A0, which is the least significant bit (LSB) of A, and B0, which is the least significant bit (LSB) of B are input, and performs an AND gate function to output a 0th bit value that is the least significant bit of the final result value ;
a second combinational logic cell that performs an AND gate function when A1, which is the most significant bit (MSB) of A, and B0 are input;
a third combinational logic cell performing an AND gate function when the A0 and B1, which is the most significant bit of the B, are input;
a fourth combinational logic cell to which the A1 and the B1 are input and performing an AND gate function;
A fifth combination in which the output signal of the second combinational logic cell and the output signal of the third combinational logic cell are input, and performing a half adder function to output the first bit value of the final result value as the sum value with the carry C1 logic cell; and
The output signal of the fourth combinational logic cell and the C1 are input, a half adder function is performed to output the second bit value of the final result value as the summed value, and the third bit of the final result value as a carry signal A QCA Vedic multiplier including a sixth combinatorial logic cell that outputs a value.
제1항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 조합논리 셀은, 3-입력 QCA 다수결 게이트의 입력 중 하나를 로직 비트 0에 해당하는 값으로 고정한 조합논리 셀인 것을 특징으로 하는 QCA 베다 곱셈기.
The method of claim 1,
The first to fourth combinational logic cells are combinational logic cells in which one of the inputs of the 3-input QCA majority vote gate is fixed to a value corresponding to logic bit 0. QCA Vedic multiplier, characterized in that.
4비트 이진수 A 및 B에 대하여,
상기 A의 1번째 비트 A1 및 상기 A의 최하위 비트인 0번째 비트 A0의 2비트와, 상기 B의 1번째 비트인 B1과 상기 B의 최하위 비트인 0번째 비트 B0의 2비트를 곱한 결과값으로 4비트 S03 S02 S01 S00 을 출력하며, 상기 S03 S02 S01 S00에서 1번째 비트인 S01와 0번째 비트인 S00가 각각 최종 결과값의 1번째 비트와 0번째 비트가 되는 제1 조합논리 셀;
상기 A1 및 상기 A0의 2비트와, 상기 B의 3번째 비트인 B3와 상기 B의 2번째 비트인 B2의 2비트 신호를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SB를 출력하는 제2 조합논리 셀;
상기 A의 3번째 비트인 A3 및 상기 A의 2번째 비트인 A2의 2비트와, 상기 B1 및 상기 B0의 2비트 신호를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SC를 출력하는 제3 조합논리 셀;
상기 A3 및 상기 A2의 2비트와, 상기 B3 및 상기 B2의 2비트를 곱한 결과값으로 4비트 이진수 SD 를 출력하는 제4 조합논리 셀;
상기 SB와 상기 SC의 합산한 결과값으로 4비트 이진수 SE와, 1비트 캐리 C0를 출력하는 제5 조합논리 셀;
상기 SE와, 상기 S03 S02를 하위 2비트로 하고 상위 2비트를 0으로 채운 4비트 0 0 S03 S02을 합산한 결과값으로 4비트 D3 D2 D1 D0와, 1비트 캐리 C1을 출력하며, 상기 D1과 상기 D0가 각각 상기 최종 결과값의 3번째 비트와 2번째 비트값이 되는 제6 조합논리 셀; 및
상기 SD와, 상기 D3 D2를 하위 2비트로 하고 상위 2비트를 상기 C0와 0으로 채운 4비트 C0 0 D3 D2를 합산한 결과값으로 4비트 E3 E2 E1 E0와 캐리 C2를 출력하며, 상기 E3, 상기 E2, 상기 E1, 및 상기 E0가 각각 상기 최종 결과값의 7번째 비트, 6번째 비트, 5번째 비트, 및 4번째 비트가 되는 제7 조합논리 셀을 포함하는 QCA 베다 곱셈기.
For 4-bit binary numbers A and B,
The result of multiplying the 1st bit A1 of A and 2 bits of the 0th bit A0 which is the least significant bit of A, and 2 bits of B1 which is the 1st bit of B and the 0th bit B0 which is the least significant bit of B 4 bits S 03 S 02 S 01 S 00 are output, and in S 03 S 02 S 01 S 00 , the 1st bit S 01 and the 0th bit S 00 are the 1st bit and 0th bit of the final result value, respectively. A first combinational logic cell to be;
a second combinational logic cell for outputting a 4-bit binary number SB as a result of multiplying 2 bits of the A1 and A0 with a 2-bit signal of B3 which is the 3rd bit of B and B2 which is the 2nd bit of B;
a third combinational logic cell for outputting a 4-bit binary number SC as a result of multiplying 2 bits of A3 which is the 3rd bit of A and 2 bits of A2 which is the 2nd bit of A, and the 2 bit signals of B1 and B0;
A 4-bit binary number SD as a result of multiplying 2 bits of A3 and A2 by 2 bits of B3 and B2 a fourth combinational logic cell that outputs
a fifth combinational logic cell for outputting a 4-bit binary number SE and 1-bit carry C0 as a result of the sum of the SB and the SC;
4-bit D3 D2 D1 D0 and 1-bit carry C1 are output as the result of summing the SE and the 4-bit 0 0 S 03 S 02 with the lower 2 bits of the S 03 S 02 and the upper 2 bits filled with 0, , a sixth combinational logic cell in which the D1 and the D0 are the third bit and the second bit of the final result value, respectively; and
4 bits E3 E2 E1 E0 and carry C2 are output as the result of summing the SD and the 4 bits C0 0 D3 D2 with the D3 D2 as the lower 2 bits and the upper 2 bits with the C0 and 0, and the E3, and a seventh combinational logic cell in which the E2, the E1, and the E0 are the 7th bit, the 6th bit, the 5th bit, and the 4th bit of the final result value, respectively.
제3항에 있어서,
상기 제5 내지 제7 조합논리 셀은 4비트 QCA 리플 캐리 가산기인 것을 특징으로 하는 QCA 베다 곱셈기.
4. The method of claim 3,
The fifth to seventh combinational logic cells are QCA Vedic multipliers, characterized in that they are 4-bit QCA ripple carry adders.
제1항 또는 제2항의 QCA 베다 곱셈기를 포함하는 양자점 셀룰러 오토마타 디바이스. A quantum dot cellular automata device comprising the QCA Veda multiplier of claim 1 or 2.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180042931A (en) * 2016-10-19 2018-04-27 금오공과대학교 산학협력단 Extendable quantum-dot cellular automata decoder using 5-input majority gate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180042931A (en) * 2016-10-19 2018-04-27 금오공과대학교 산학협력단 Extendable quantum-dot cellular automata decoder using 5-input majority gate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Pushpalata Verma, Design of 4x4 bit Vedic Multiplier using EDA Tool, International Journal of Computer Applications (0975 - 888)Vol. 48- No.20, pp. 32-35 (2012. 06. 30) 1부.* *

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