Как только оба ОДС перешли, напряжение на резисторном мосте обуляется, поэтому не протекает ток в этом направлении. Эта двухрежимная изоляция схему помогает предотвратить распространение шума через вентиль. Все устройтсва в этой схеме, включая резисторы и перестраиваемый диод показаны в молекулярной форме. Эти вентили весьма практичны в перспективе схем. Это поддерживает высокое разветвление и имеет высокую шумовую защиту. Его распространение определяется проводимостью вентелей ОДС и, таким образом, становится быстрее, поскольку улучшаются характеристики устройства. Вместе с доступными в настоящее время устройствами ожидается скорость вычислений около 1 МГц.
Однако, у вентилей также есть некоторые ограничения, которые уменьшают их полезность. Составляющая энергетической задержки хуже, чем для КМОП по нескольким порядкам величины. Оно имеет относительно высокое устройство расчета – восемь на вентиль, сравнимую с четыремя для эквивалентного КМОП вентиля. Его основное ограничение – то, что это – очень структурированная схема и, таким образом, почти невозможно объединить данный ток методами нанофабрикации.
Это приводит к признанию фундаментального кругооборота в молекулярных схемах, основанных на ожидаемых устройствах. Доступные технологии интеграции приводят естественно к структурам, подобным пересечению, которое в свою очередь приведет к испольщованию простых конструкций схем типа замка, таких, как показана на рис. 6 и 8 (а). Однако, эти замки не могут поддержать больше, чем одно разветвление, и иметь низкий шумовой диапазон. Таким образом, могут использоваться только схемы типа точка-точка (между пересечениями), и могут быть предусмотрены высокие уровни переходных ошибок. Кроме того, размер возможного множества структур будет ограничен как описано в следующем разделе.
C. Пересекающиеся схемы.
Как описано ранее, потенциал и ограничения самоорганизации естественно приводят к регулярной архитектуре пересечений. Большое количество архитектуры, основанной на перекресных схемах, использующих два териминала, была недавно предложена для памяти и логики [25], [26], [43], [44]. Рис. 9 показывает абстрактное представление такого пересечения, состояшего из двух наборов паралельных нанопроводов пересекающихся перпендикулярно; пересечения проводов формируют соединения с гистерезисными свойствами. Одна возможная реализация таких соединений – это электрически конфигурируемый монослой бистабильных молекул, таких молекул как ротаксан и катенан, проводимых HP (Хъюлет Паккард) [3], [45] и Университетом Калифорнии, Лос-Анджелеса (УКЛА) [44]. Другое концептуально подобное выполнение - магнитная RAM (MRAM), который полагается на электронные вращения для дистабилизации [46]. Электромеханическая манипуляция углеродных нанотрубок [47] и энергонезависимые пересечения наноироводов [34] продемонстрированные в Гарварде также вписывается в модель пересекающихся схем.
Рис. 9. Парадигма пересечений состоит из перпендикулярных наборов параллельных проводов с бистабильными соединениями при каждом проводном пересечении.
В то время как были затрачены существенные усилия, нацеленные на исследование нано пересеченений на уровнях устройства и архитектуры, небольшое рассмотрение было дано промежуточным уровням абстракции.
В этой секции мы исследуем пересечения в перспективе создания схем [48] и выставляем и сильные и слабые пункты этой модели. Пока большая часть этого анализа применима к нескольким подходам нанотехнологии, основанным на регулярно структурируемых схемах, мы используем технологию пересечений, предложенную HP и UCLA для того, чтобы демонстрировать идеи на уровне схем [3], [43], [44], [49], [50]. Эта технология пересечений составлена из множества перекрещенных нано проводов с молекулами, присутствующими в каждом соединении, формируя устройства с двумя терминалами, которые могут электрически формироваться, чтобы вести себя как диоды с низким или высоким сопротивлением. Эти молекулы, такие как ротаксан или кантенан, создают программируемую вычислительную ткань, которая может использоваться для воспоминаний, логических массивов, и т.д. Гарвард продемонстрировал подобную парадигму схем, состоящую из пересеченного наноповода p-n соединения [51] так же как логические вентили из пересеченных нанопроводов ПТ (Полевых Транзисторов) [1].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.