• شماره ركورد
    24990
  • شماره راهنما
    COM2 690
  • عنوان

    طراحي يك ضرب‌كننده برگشت‌پذير بهينه

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كامپيوتر- معماري سيستم هاي كامپيوتري
  • دانشكده
    مهندسي كامپيوتر
  • تاريخ دفاع
    1404/06/23
  • صفحه شمار
    57 ص.
  • استاد راهنما
    شهرام اعتمادي بروجني , سيد منصور شهيدي
  • كليدواژه فارسي
    مدارهاي برگشت‌پذير , گيت‌هاي منطقي برگشت‌پذير , مدار ضرب‌كننده , محاسبات كوانتومي , هزينه كوانتومي , ضرب‌كننده برگشت‌پذير
  • چكيده فارسي
    در سال‌هاي اخير مدارهاي برگشت‌پذير به دليل نداشتن اتلاف اطلاعات و همچنين كاربردهاي گسترده در فناوري‌هاي نوظهور و مدرن مانند محاسبات كوانتومي، فناوري نانو، فناوري CMOS كم‌مصرف، محاسبات نوري، محاسبات DNA، فناوري اتوماتاي سلولي كوانتومي (QCA) و غيره به يكي از مهم‌ترين زمينه‌هاي تحقيقاتي در علوم كامپيوتر تبديل شده است. اين مدارها نقش كليدي در كاهش مصرف انرژي و افزايش كارايي سيستم‌هاي مدرن ايفا مي‌كنند و به همين دليل طراحي بهينه آن‌ها اهميت ويژه‌اي دارد. يكي از مؤلفه‌هاي مهم در اين حوزه، طراحي ضرب‌كننده‌هاي كوانتومي بهينه شده است. ضرب‌كننده‌ها كاربرد گسترده‌اي در انواع سيستم‌هاي محاسباتي دارند و همچنين با توجه به پيچيده بودن عمليات ضرب هزينه زيادي را شامل مي‌شوند. بنابراين ضرب‌كننده‌ها مي‌توانند تأثير بسزايي بر كارايي و سرعت نهايي سيستم‌هاي كوانتومي داشته باشند. بررسي پژوهش‌هاي پيشين نشان مي‌دهد كه در بيشتر كارها تمركز اصلي بر كاهش هزينه كوانتومي بوده كه اغلب منجر به افزايش ابعاد مدار، تعداد ورودي‌هاي ثابت و خروجي‌هاي زباله شده است. براي رفع اين مشكل در اين پژوهش رويكردي متفاوت پيشنهاد شد كه به جاي تمركز بر هزينه كوانتومي، بر كاهش ورودي‌هاي ثابت و خروجي‌هاي زباله و در نهايت كاهش ابعاد كلي مدار متمركز است. در ابتدا يك مدار توليد حاصلضرب جزئي ارائه گرديد كه ابعاد آن نسبت به روش‌هاي پيشين 37.5 تا 40 درصد كاهش يافته است. همچنين يك ضرب‌كننده 4 بيتي برگشت‌پذير طراحي شد كه ابعاد آن نسبت به روش‌هاي پيشين 20 تا 75 درصد بهبود يافته است. نتايج اين پژوهش مي‌تواند به طور قابل توجهي به مهندسان و پژوهشگران در توسعه فناوري‌هاي كوانتومي كمك كند و زمينه ساز طراحي مدارهاي كوانتومي كوچك‌تر و كارآمدتر در آينده باشد.
  • كليدواژه لاتين
    Reversible Circuits , Reversible Logic Gates , Multiplier Circuit , Quantum Computing , Quantum Cost , Reversible Multiplier
  • عنوان لاتين
    Design of an improved reversible multiplier
  • گروه آموزشي
    مهندسي معماري كامپيوتر
  • چكيده لاتين
    In recent years, reversible circuits have become one of the most important research areas in computer science due to their lack of information loss an‎d their extensive applications in emerging an‎d modern technologies such as quantum computing, nanotechnology, low-power CMOS technology, optical computing, DNA computing, quantum cellular automata (QCA) technology, etc. These circuits play a key role in reducing energy consumption an‎d increasing the efficiency of modern systems, an‎d for this reason, their optimal design is of particular importance. One of the important components in this field is the design of optimized quantum multipliers. Multipliers are widely used in a variety of computing systems an‎d also involve a lot of cost due to the complexity of the multiplication operation. Therefore, multipliers can have a significant impact on the efficiency an‎d ultimate speed of quantum systems. A review of previous research shows that in most works, the main focus has been on reducing the quantum cost, which often leads to an increase in circuit dimensions, the number of fixed inputs, an‎d garbage outputs. To solve this problem, a different approach was proposed in this research, which, instead of focusing on quantum cost, focuses on reducing fixed inputs an‎d garbage outputs an‎d ultimately reducing the overall dimensions of the circuit. Initially, a partial product generation circuit was presented, the dimensions of which have been reduced by 37.5 to 40% compared to previous methods. Also, a reversible 4-bit multiplier was designed, the dimensions of which have been improved by 20 to 75% compared to previous methods. The results of this research can significantly help engineers an‎d researchers in the development of quantum technologies an‎d pave the way for the design of smaller an‎d more efficient quantum circuits in the future.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    145362
  • نويسنده

    معظمي، مهسا