Для цитирования:
Семёнов А. А., Вениг С. Б., Дронкин А. С. Аналоговые модели базовых троичных логических элементов комбинационной логики // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2024. Т. 24, вып. 4. С. 418-428. DOI: 10.18500/1817-3020-2024-24-4-418-428, EDN: NHEYLN
Аналоговые модели базовых троичных логических элементов комбинационной логики
Уже сегодня очевидно, что быстродействие современных микропроцессоров приближается к своему пределу. Наращивать тактовую частоту и повышать быстродействие входящих в их состав транзисторов за счет уменьшения их размеров становится все сложнее из-за фундаментальных физических ограничений. Возможные способы повышения производительности микропроцессоров могут быть найдены на путях внедрения принципиально новых материалов и технологий, что связано с необходимостью частичного или полного отказа от современной технологии производства электронных компонентов. Тем не менее, существует и вариант развития, позволяющий повысить производительность микроэлектронных устройств без отказа от привычных и отлаженных технологий, как в области создания интегральных схем, так и микроархитектуры. Переход цифровой техники от двоичной основы к троичной системе счисления, т. е. использованию в рамках одного разряда трёх возможных состояний – ложь/неопределенность/истина – позволяет получить целый ряд преимуществ и в целом предоставляет реальную возможность повысить производительность микропроцессорной техники при прочих равных условиях. В связи с этим целью работы является разработка аналоговых моделей логических элементов троичной логики, совместимых по характеристикам с современными сериями элементов двоичной КМОП-логики. Предложенные аналоговые модели троичных логических элементов позволяют корректно моделировать сложные устройства цифровой схемотехники, содержащие такие элементы. Выполнен действующий макет троичного логического элемента на типовых отечественных дискретных электронных компонентах, подтвердивший корректность и эффективность разработанных моделей элементов троичной логики. На основе предложенных моделей в дальнейшем были сконструированы основные узлы троичного процессора.
- Intel® Core™ i7-8086K Processor. URL: https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/148263/intel-core-i... (дата обращения: 30.06.2024)
- Intel® Core™ i9-10900K Processor. URL: https://www.intel.com/content/www/us/en/products/sku/199332/intel-core-i910900k-processor-20m-cache-up-to-5-30-ghz/specifications.html (дата обращения: 30.06.2024).
- Intel® Core™ i9-13900KS Processor. URL: https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/232167/intel-core-i... processor-36m-cache-up-to-6-00-ghz.html (дата обращения: 30.06.2024).
- Семёнов А. А., Усанов Д. А., Дронкин А. С. Активный аппаратный стек процессора // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2019. Т. 24, № 3. С. 219–229.
- Световые транзисторы спасут закон Мура. URL: https://nplus1.ru/news/2016/02/04/moor (дата обращения: 30.06.2024).
- IBM сообщила о прорыве в создании транзисторов на углеродных нанотрубках. URL: https://nplus1.ru/news/2015/10/05/ibm-breakthrough-nanotubes(дата обращения: 30.06.2024).
- Брусенцов Н. П. Блуждание в трех соснах. (Приключения диалектики в информатике). М. : ООО «SvR-Аргус», 2000. 16 с.
- Брусенцов Н. П., Маслов С. П., Розин В. П., Тишулина A. M. Малая цифровая вычислительная машина «Сетунь». М. : Изд-во Моск. ун-та, 1965. 145 с.
- Семёнов А. А., Дронкин А. С. Счетные триггеры и счетчики на элементах троичной логики // Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро- и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами : сборник статей одиннадцатой Всероссийской научной школы-семинара / под ред. проф. Ал. В. Скрипаля. Саратов : Изд-во «Саратовский источник», 2024. С. 82–88.
- Heung A., Mouftah H. T. Depletion/Enhancement CMOS For a Low Power Family of Three-Valued Logic Circuits // IEEE Journal of Solid-state Circuits. 1985. Vol. SC-20, № 2 April. P. 609–616.
- Three-Valued Logic (Применение трехзначной логики). URL: https://trilog.narod.ru/index.htm (дата обращения: 10.10.2024).
- Lofgren V. Tunguska the ternary computer emulator. URL: https://tunguska.sourceforge.net/about.html (дата обращения: 30.06.2024).
- Суперкомпьютер или Троичные компьютерные технологии. URL: https://zen.yandex.ru/media/id/5a6acb19dcaf8e1790630902/superkompiuter-i... (дата обращения: 30.06.2024).
- Новая попытка создания троичного компьютера. URL: https://aftershock.news/?q=node/853441&page=1& ysclid=l8q45pv3xp720647205 (дата обращения: 30.06.2024).
- Микропроцессор «ТАЙФУН». Российский экспериментальный 7-трайтовый микропроцессор, с собственной системой команд и IDE. URL: https://www.typhoon.su (дата обращения: 30.06.2024).
- Harrison L. An introduction to Depletion-mode MOSFETs. URL: https://www.aldinc.com/pdf/IntroDepletionModeMOSFET.pdf (дата обращения: 30.06.2024).
- Дронкин А. С., Семёнов А. А. Модели троичных логических элементов и их применение в схемотехнике процессоров // Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро- и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами : сборник статей восьмой Всероссийской научной школы-семинара / под ред. проф. Ал. В. Скрипаля. Саратов : Изд-во «Саратовский источник», 2021. С. 31–36.
- Electronic Workbench 5.12 for Windows. URL: https://electronicworkbenchewb.com/electronic-workbench-download/ (дата обращения: 30.06.2024).
- Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники : в 2 т. / пер. с англ. под ред. М. В. Гальперина. М. : Мир, 1983. Т. 1. 598 с.
- Jones D. W. Fast Ternary Addition. URL: https://homepage.divms.uiowa.edu/~jones/ternary/arith.shtml (дата обращения: 30.06.2024).
- 68 просмотров