低成本超导扇出与I$\_ ext{C}$排名单元
摘要：超导体电子学（SCE）承诺比其互补金属-氧化物半导体（CMOS）对应物具有数量级更高的速度和更低的能量消耗。同时，超导系统的可扩展性和资源利用率是主要问题。其中一些问题来自于设备级挑战和SCE与CMOS技术节点之间的差距，其他问题来自于Josephson结（JJs）的使用方式。为此，我们注意到相当一部分硬件资源没有参与逻辑操作，而是用于扇出和缓冲。在本文中，我们问是否有一种方法可以减少这些开销，提出在电池边界处使用JJs来增加单个阶段的输出数量，并建立一套规则来离散化临界电流，以促进这种分配。最后，我们通过详细的模拟和建模分析，探讨了所提出的方法所带来的设计权衡，并展示了其潜力。我们的实验表明，引入的方法可以使具有1024个扇出的树结构JJ数量减少48％，信号分裂JJ数量平均减少43％，时钟分裂JJ数量减少32％（ISCAS'85基准）。
作者：Jennifer Volk, George Tzimpragos, Alex Wynn, Evan Golden and Timothy Sherwood
论文ID：2206.07817
分类：Emerging Technologies
分类简称：cs.ET
提交时间：2023-03-28