양자점 셀룰러 오토마타를 이용한 2입력 산술 논리 장치의 설계 및 구현

양자점 셀룰러 오토마타 (QCA)는 쿨롱 반발에 뿌리를 둔 새로운 나노기술로, 기존의 상용 보완 금속산화물 반도체 (CMOS) 기술을 대체할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 그것의 독특한 장점은 초저전력 소비, 빠른 스위칭 속도, 그리고 고밀도 구조에 있습니다. 본 연구는 QCA 원리를 기반으로 한 산술 논리 장치 (ALU)를 소개하기 위해 광범위한 문헌 조사를 수행합니다. 제안된 QCA 기반 ALU는 기본 논리 게이트, 더하기기, 빼기기를 포함하며, 최신 XOR 게이트를 활용합니다. QCA Designer 2.0.3를 통한 시뮬레이션을 활용하여, 모델의 심층 성능 평가가 수행되며, 셀 수, 지연, 면적 등을 포함한 단위와 비교됩니다. 결과는 제안된 ALU의 효율성을 보여주며, 최소 277개의 셀 요구, 면적 점유율 0.43 µm², 2.75 클럭 사이클의 지연으로 특징지어집니다. 이 결과는 기존 대안에 비해 우리 설계의 유리한 특성을 강조하며, QCA 기반 디지털 회로의 발전에 기여할 수 있는 잠재력을 제시합니다. DUJASE Vol. 8 (1) 26-31, 2023 (1월)