स्टोकास्टिक सर्किट मॉडल से कम ऊर्जा ह्रास कम्प्यूटिंग के सिद्धांत

हम फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर से बने पूरक लॉजिक गेट्स के लिए एक थर्मोडायनेमिक रूप से सुसंगत, न्यूनतम स्टोकास्टिक मॉडल प्रस्तुत करते हैं। हम सूचना सिद्धांत के उपकरणों के साथ इन गेट्स के प्रदर्शन को वर्णित करते हैं और सटीकता, गति और गणनाओं के ह्रास के बीच के परस्पर संबंध का अध्ययन करते हैं। कुछ सार्वभौमिक निर्माण ब्लॉकों, जैसे कि नॉट और नैंड गेट्स के साथ, हम मनमाने संयोजक और अनुक्रमिक लॉजिक सर्किट का मॉडलिंग करने में सक्षम हैं, जिन्हें कम्प्यूटिंग कार्यों को लागू करने के लिए मॉड्यूलर किया गया है। हम सामान्यतः पाते हैं कि उच्च सटीकता तब प्राप्त की जा सकती है जब पर्याप्त ऊर्जा खपत और गणना करने के लिए समय हो। हालाँकि, कम ऊर्जा कम्प्यूटिंग के लिए, सटीकता और गति एक ऐसे तरीके से जुड़े हुए हैं जो डिवाइस आर्किटेक्चर और कार्य पर निर्भर करते हैं। हमारा काम कम ऊर्जा ह्रास डिजिटल उपकरणों के इंजीनियरिंग और स्टोकास्टिक थर्मोडायनामिक्स में सैद्धांतिक विकास के बीच की खाई को पाटता है, और कम ऊर्जा ह्रास डिजिटल उपकरणों के लिए डिज़ाइन सिद्धांतों का अध्ययन करने के लिए एक मंच प्रदान करता है।