Молекулярная электроника: от устройств и соединений до схем и архитектуры, страница 12

Программируемый декодер – допустимое выполнение для логики, которое требует только принятия простого решения, которое каждое соединение в решетке может индивидуально адресовать и программировать. Однако, для памяти эта схема имеет проблему следующего характера: программирование пересеченной памяти через декодер может переписать программируемый декодер. Чтобы избежать этого сценария, мы предлагаем плоскость декодера, состоящую из соединений, которые запрограммированы в различных напряжениях, чем точечнопересеченный массив [48]. Мы чувствуем, что такое допущение выполнимо, так как границы между декодером и множеством точечнопересеченного массива не сжаты наносвойствами. Например, декодер для памяти мог быть изготовлен, чтобы состоять из соединений, которые запрограммированы в напряжениях выше чем в устройстве в точечнопересеченном множестве; интервал между проводами, ограничивающими декодер и точечнопересеченный массив, может также быть установлен при подаче, которая позволяет секциям быть изготовленными с различными особенностями.

Рис. 10. Основная точечнопересеченная структура пересечений выбирает ряд, помещая один из горизонтальных входов к V_dd и остающихся рядов к ЗЕМ.

Рис. 11. Схема полного сумматора, использующая запрограммируемый декодер.

Потенциальная полезность пересечений определяется пригодностью подходящих устройств. Шум и проблемы разветвления были обсуждены в предыдущей секции. Потенциальный размер ограничен доступной проводной подачей и масштабируемостью пересечений. При подаче на 40 нм «сырая» плотность будет почти 10¹¹ точечных пересечений на квадратный сантиметр. Однако, так как не все точечные пересечения будут использоваться, функциональная плотность могла быть на один или более порядок меньше величиной. Очевидно скорость ограничена RC-константами времени, и будет довольно низка. Мощность зависит от окончания устройства и характеристик проводов.

Рис. 12. Кривая I–V, моделирует устройства с двумя устойчивыми состояниями.

Рис. 13. Повышение напряжения питания является одним методом увеличения различия между худшим случаем высоких и низких напряжений.

E. Схемы с множеством устойчивых состояний.

Из-за их малого шумового диапазона, ОДС-замок, базирующий схемы и массивы памяти может быть сложен для построения в крупных масштабах. Вместо этого полезно рассмотреть устройства, которые показали способность переключиться между несколькими состояниями [52] – [54]. Эти устройства обеспечивают шумовой диапазон через их отношение вкл\выкл между состояниями и из-за долгого состояния времени хранения, хорошо подходит для формирования основы для энергонезависимой памяти. Представление характеристик I-V, и указанное выше используется как основание для схем в этой секции, оно показано на рис. 14.

Многие подходы к построению молекулярных схем памяти обсуждены в [55]. Вообще, массив памяти строится на устройствах с двумя состояниями, комбинируя их с устройствами изоляции, обычно молекулярными диодами. Полная структура очень похожа на пересечение, представленное в предыдущей секции.

Рис. 14. Представление характеристик I-V для устройств с двумя состояниями. Устройство меняет состояние на "вкл", когда напряжение на нем становится ниже V, и на "выкл" после достижения V.