CMOS NAND门的计算热力学
摘要：理解计算系统和给定程序所需的能量以及耗散的热量量对于物理上的兴趣和实际上的重要问题。然而，计算系统的热力学成本仅部分得到理解。本文主要研究在亚阈值区域下操作的特殊逻辑门CMOS NAND门，并从两个方面分析了耗散热量。一个是一般的朗道尔界限，即计算系统的熵变，另一个是依赖于系统初始分布和稳态分布之间差异的成本。我们发现，对于门输入的不同情况，一般的朗道尔界限的数量级相同，但另一个成本量级部分不同，这是由于输出逻辑状态初始和稳态分布之间的差异。我们还研究了成本、时间尺度和过程可靠性之间的相互关系，并发现对于不同的输入，可靠性和计算的耗散之间并不总是存在权衡。
作者：Daigo Yoshino and Yasuhiro Tokura
论文ID：2308.15738
分类：Statistical Mechanics
分类简称：cond-mat.stat-mech
提交时间：2023-08-31