Автоматизоване програмування мікро- та одноелектронних наносистем

У статті досліджено особливості автоматизованого проектування мікро- та одноелектронних наносистем, орієнтованих на реалізацію програмованих логічних функцій. У цій роботі під структурним програмуванням розуміється не розробка алгоритмів обробки багатоаргументних функцій шляхом зміни робочих програм, відтворених мікроконтролером, а технологічні зміни конфігурацій і налаштувань великих мікро- і наносистем таким чином, щоб реалізовувати функції на логіко-структурному рівні. Головна перевага схемного програмування перед спеціалізованим – менша вартість, що важливо при дрібносерійному виробництві. Застосування мультиплексорів у мікро- та наносхемах дозволяє реалізувати різноманітні булеві та мажоритарні функції, необхідні для побудови логічних елементів. Запропоновані методи забезпечують можливість ефективного конфігурування логічних схем, у тому числі багатофункціональних блоків для реалізації складних логічних операцій. У роботі наведено результати впровадження новітніх технологій автоматизованого програмування одноелектронних наносхем з квантовими комірковими автоматами. За допомогою сучасної системи автоматизованого проектування (комп’ютерного проектування) QCA Designe синтезовано мажоритарні та булеві функції на основі наномультиплексорів. Моделювання часових діаграм в умовах кріогенних температур підтвердило втрату їх працездатності в космічних умовах. Отримані в статті результати комп’ютерного проектування нанопристроїв підтвердили їх переваги перед мікроелектронними аналогами щодо мінімального енергоспоживання та більшої швидкодії. Представлені результати та їх аналіз вказують на можливості подальшого вдосконалення технологій проектування мікро- та одноелектроніки.