A Majority Logic Synthesis Framework for Adiabatic Quantum-Flux-Parametron Superconducting Circuits
A Majority Logic Synthesis Framework for Adiabatic Quantum-Flux-Parametron Superconducting Circuits
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绝热量子通量参量子超导电路的多数逻辑综合框架
DOI：
10.1145/3299874.3317980
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wang Yanzhi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cai Ruizhe;Chen Olivia;Ren Ao;Liu Ning;Ding Caiwen;Yoshikawa Nobuyuki;Wang Yanzhi
绝热量子通量参数逻辑（AQFP）是一种绝热超导体逻辑，被提出作为CMOS逻辑的替代方案，具有极高的能量效率。在AQFP技术中，基于多数的门具有与双输入AND/OR门相同的面积，但提供更复杂的逻辑。因此，基于多数的逻辑（MAJ）比基于和或逆变器的逻辑（AOI）更适合在AQFP中实现更高的能效逻辑功能。在本文中，我们提出了一个AQFP电路的多数门综合框架，该框架能够通过将所有可行的三输入子网络映射到相应的基于MAJ的实现，将任何AOI网络列表转换为相应的MAJ网络列表。此外，所提出的工具可以插入最优数量的缓冲器和分离器，以实现AQFP技术所需的等效延迟。实验结果表明，该方法可将时延和面积分别降低60.00%和60.98%。
Adiabatic Quantum-Flux-Parametron (AQFP) logic is an adiabatic superconductor logic that has been proposed as alternative to CMOS logic with extremely high energy efficiency. In AQFP technology, majority-based gates have the same area as two-input AND/OR gates while offering more complex logic. Therefore, majority-based logic (MAJ) is more preferred than and-or-inverter-based logic (AOI) to implement logic functions in AQFP for higher energy efficiency. In this paper, we propose a majority gates synthesis framework for AQFP circuits that is capable of converting any AOI netlist to its corresponding MAJ netlist by mapping all feasible three-input sub- netlists to corresponding MAJ based implementations. In addition, the proposed tool can insert the optimal amount of buffers and splitters for equivalent delay as required in the AQFP technology. Experimental results suggest that the proposed method can reduce delay and area by up to 60.00% and 60.98%, respectively.
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