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영어

CMOS used in digital circuit design technology has reached the limit of integration due to quantum tunneling. Quantum-dot cellular automata (QCA), which can replace this, has many advantages such as low power consumption and fast switching speed, so many digital circuits of CMOS have been proposed based on QCA. Among them, the multiplexer is a basic circuit used in various circuits such as D-flip-flops and resistors, and has been studied a lot. However, the existing multiplexer has a disadvantage that space efficiency is not good. Therefore, in this paper, we propose a new multilayered multiplexer using cell interaction and D-latch using it. The multiplexer and D-latch proposed in this paper have improved area, cell count, and delay time, and have excellent connectivity and scalability when designing large circuits. All proposed structures are simulated using QCADesigner to verify operation.

한국어

디지털 회로설계 기술에서 사용되는 CMOS는 양자 터널링 현상 등으로 인해 집적도의 한계에 다다르고 있다. 이를 대체할 수 있는 양자점 셀룰러 오토마타(QCA : Quantum-dot Cellular Automata)는 적은 전력 소모와 빠른 스위칭 속도 등으로 많은 장점이 있음으로 CMOS의 많은 디지털 회로들이 QCA 기반으로 제안되었다. 그중에서도 멀티플렉서는 D-플립플롭, 레지스터 등 다양한 회로에 쓰이는 기본 회로로써 많은 연구가 되고 있다. 하지만 기존의 멀티플렉서는 공간 효율성이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 셀 간 상호작용을 이용하여 새로운 다 층구조 멀티플렉서를 제안하고, 이를 이용하여 D-래치를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 멀티플렉서와 D-래치는 면 적, 셀 개수, 지연시간이 개선되었으며, 이를 이용하여 큰 회로를 설계할 시 연결성과 확장성이 우수하다. 제안된 모 든 구조는 QCADesigner를 이용해 시뮬레이션하여 동작을 검증한다.