Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.11851/3405
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorBozbey, Ali-
dc.contributor.authorRazmkhah, Sasan-
dc.date.accessioned2020-04-06T12:04:02Z
dc.date.available2020-04-06T12:04:02Z
dc.date.issued2018-01-01
dc.identifier.citationRazmkhah, S. (2018). Low power high speed computing using rapid single flux quantum circuits. Ankara: TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü. [Yayınlanmamış doktora tezi]en_US
dc.identifier.urihttps://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.11851/3405-
dc.description.abstractGünümüzde, daha yüksek hız ve daha az güç tüketen bilgisayarlara olan ihtiyaç, CMOS teknolojisine alternatif mantık arayışına yol açmaktadır. Süperiletken mantık teknolojisi ve süperiletken çok geniş çaplı entegrasyon (VLSI) devre fabrikasyonu alanındaki son gelişmeler, tek bir çip üzerinde çok sayıda Josephson kavşağı içeren karmaşık hızlı tek akımlı kuantum (RSFQ) devrelerini ve yapılarını tasarlamamızı mümkün kılmaktadır. Bu ilerlemeler, çok sayıda MOSFET tüketen ve nispeten yüksek frekansta çalışan mantık devrelerinin geliştirilmesine yol açar. Bu çalışmada 4-bit paralel mimarisinde aritmetik mantık birimi (ALU), süperiletken tek akış kuantum mantıksal devrelerle tasarladık. Paralel mimari, iyi bir gecikmeyi korurken Kogge-Stone'dan daha basit bir yapıya izin verir. ALU, STP2 standart (2.5 KA / cm2) işlemi kullanılarak tasarlanmış ve 2.5mV kutuplama yapanda, 25 GHz saat frekansında 620pS gecikme özelliğine sahiptir. ALU, 9000'den fazla kavşaktan oluşur ve çarpma, toplama ve çıkarma da dahil olmak üzere 8 farklı işleme sahiptir ve yaklaşık 2.4 mW güç tüketir. Bu mantık birimi, harici CMOS işlemcileri ve CMOS bellekleriyle birlikte bir işlemci olarak kullanılmak üzere tasarlanmıştır. ALU'nun çalışmasını teyit etmek için, ilk önce tüm parçalar ayrı olarak üretildi ve 4K nabız tüpü özel tasarlanmış kriyo-soğutucu içinde test edildi. Soğutucu ve çip paketı yüksek akım kutuplama için değiştirilmiş.tr_TR
dc.description.abstractNowadays, the need for the higher speed and lower power consuming computers lead to searching for alternative logics to CMOS technology. Recent advances in the field of superconductor logic technology and superconducting very large-scale integration (VLSI) circuit fabrication allows us to design complex rapid single flux quanta (RSFQ) circuits and structures with high number of Josephson junctions on one chip. These advances lead to developing logic circuits that consume power orders of magnitude less than MOSFETs and working at the relatively higher frequency.In this work, we have designed a 4-bit arithmetic logic unit (ALU) with bit-parallel architecture in rapid single flux quantum logic regime. The parallel architecture allows the simpler structure than Kogge-Stone while maintaining the good latency. The ALU was designed using standard cell library to be fabricated with STP2 standard (2.5 KA/cm2) process and have a latency of 620ps at the most critical path at 2.5 mV bias in 25 GHz clock frequency. The ALU consists of more than 9000 junctions and has 8 different operations including multiplication, add and subtract, and consumes about 2.4 mW of power. This logic unit was designed to be used as a coprocessor with external CMOS processors and be able to function with CMOS memories. To confirm the working of the ALU, first all the parts were separately fabricated and tested in 4K pulse-tube custom designed cryocooler. The cooler and package is modified to measure high bias circuits.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherTOBB University of Economics and Technology,Graduate School of Engineering and Scienceen_US
dc.publisherTOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectArithmetic logic uniten_US
dc.subjectSuperconductivityen_US
dc.subjectRSFQen_US
dc.subjectCryocooleren_US
dc.subjectAritmetik mantık birimitr_TR
dc.subjectSüperiletkenliktr_TR
dc.subjectHızlı Tek Akış Kuantumtr_TR
dc.subjectKriyo-Soğutucutr_TR
dc.titleLow power high speed computing using rapid single flux quantum circuitsen_US
dc.title.alternativeHızlı tekli flux kuantum devreleri ile düşük güç yüksek, yüksek hız bilgisayaren_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.departmentInstitutes, Graduate School of Engineering and Science, Electrical and Electronics Engineering Graduate Programsen_US
dc.departmentEnstitüler, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalıtr_TR
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.cerifentitytypePublications-
item.languageiso639-1en-
crisitem.author.dept02.5. Department of Electrical and Electronics Engineering-
Appears in Collections:Elektrik-Elektronik Mühendisliği Doktora Tezleri / Electrical and Electronics Engineering PhD Theses
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
498487.pdfSASAN RAZMKHAH_Tez13.94 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show simple item record



CORE Recommender

Page view(s)

310
checked on Mar 25, 2024

Download(s)

42
checked on Mar 25, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.