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dc.creatorDomingues Júnior, Julio Saraçol
dc.date.accessioned2021-01-21T02:16:36Z
dc.date.available2021-01-21T02:16:36Z
dc.date.issued2020-09-14
dc.identifier.citationDOMINGUES JÚNIOR, Julio Saraçol. Uma Metodologia de Síntese Automática com o Foco na Tecnologia Quantum-Cellular-Automata. Orientador: Felipe de Souza Marques. 2020. 154 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/6897
dc.description.abstractThe complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) has been used as the main technology to design integrated circuits in the last decades. However, this technology is near to its physical limits. This way, several new devices have been proposed for the replacement of the transistors, such as the technology Field-Coupled Nanocomputing (FCN). Many FCN paradigms are being studied, including quantumdot cellular automata (QCA) and nanomagnetic logic (NML). This work proposes a new methodology for QCA synthesis, which attaches different logic and physical synthesis tools, filling gaps, and proposing new methods and design elements for integration. A new version of the state-of-the-art QCA automatic synthesis method has been proposed, which has been called Migortho. In addition, a new data structure was adopted to be used, in this case, the Majority Inverter Graph (MIG). In the same way, new design elements were proposed, such as MajX, Double Wire, and Double Wire Lent. Furthermore, a series of commands were implemented that invoke MIG optimization methods through the EPFL Logic Libraries library called Mockturtle. In short, it was possible to evaluate the impact of the new elements proposed in this work, as well as the new data structure for logic representation. Likewise, it was possible to identify which command implemented could impact the greatest reduction in input circuits, reaching an average optimization rate of 15; 8%. Besides, several circuits were evaluated through synthesis by the Migortho method, which generally presented gains concerning the result of the version of the Ortho method. In addition, two versions of the used benchmarks were proposed for further evaluations of the QCA synthesis. Finally, evaluations were made with the benchmark specific state-of-the-art for the MIG structure, which made it possible to obtain both the estimate of the final QCA layout and to apply optimizations through the Mockturtle commands, that it optimized the circuits described by the state-of-the-art method.pt_BR
dc.description.sponsorshipSem bolsapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectComputaçãopt_BR
dc.subjectSíntese lógicapt_BR
dc.subjectTecnologias emergentespt_BR
dc.subjectQuantum-cellular-automatapt_BR
dc.subjectFerramentas de automação de projeto eletrônicopt_BR
dc.subjectLogic synthesispt_BR
dc.subjectEmergent technologiespt_BR
dc.subjectElectronic design automation toolspt_BR
dc.titleUma metodologia de síntese automática com o foco na tecnologia Quantum-Cellular-Automatapt_BR
dc.title.alternativeAn Automatic Synthesis Methodology with a Focus on Quantum-Cellular-Automata Technologypt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4942149493804162pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2054259785006041pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Rosa Junior, Leomar Soares da
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1423810014480514pt_BR
dc.description.resumoA tecnologia Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) é a mais utilizada no projeto de circuitos integrados nas últimas décadas. Entretanto, esta tecnologia está atingindo seus limites físicos. Dessa forma, muitos novos dispositivos estão sendo propostos para a substituição dos transistores, como a tecnologia Field-Coupled Nanocomputing (FCN). Muitos dos paradigmas FCN estão sendo estudados, incluindo as abordagens Quantum-dot Cellular Automata (QCA) e Nanomagnetic Logic (NML). O presente trabalho propõe uma nova metodologia de síntese a tecnologia QCA considerando diferentes ferramentas tanto para síntese lógica, quanto para síntese física, preenchendo uma lacuna no projeto de circuitos QCA, propondo um novo método e integrando novos elementos de design. Foi proposta uma nova versão do método estado-da-arte de síntese automática QCA, o qual foi denominado Migortho. Além disso, foi adotada uma nova estrutura de dados a ser utilizada, neste caso a Majority Inverter Graph (MIG), além de novos elementos de design, como por exemplo: MajX, Doble Wire, Double Wire Lent. Adicionalmente, foram implementados uma série de comandos que invocam métodos de otimização de MIG através da biblioteca EPFL Logic Libraries denominada Mockturtle. Em suma, foi possível avaliar o impacto dos novos elementos propostos nesse trabalho, assim como a nova estrutura de dados para representação da lógica. Da mesma forma, foi possível identificar qual comando implementado pode impactar na maior redução dos circuitos de entrada, atingindo uma taxa média de otimização de 15; 8%. Além disso, vários circuitos foram avaliados através da síntese pelo método Migortho, o qual de forma geral apresentou ganhos em relação ao resultado da versão do método Ortho. Ademais, duas versões dos benchmarks utilizados foram propostos para futuras avaliações de síntese QCA. Por fim, foram efetuadas avaliações com o benchmark específico estado-da-arte para a estrutura MIG, o qual foi possível obter tanto a estimativa do leiaute QCA final, quanto aplicar otimizações através dos comandos Mockturtle, otimizando os circuitos descritos pelo método estado-da-arte.pt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Desenvolvimento Tecnológicopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Marques, Felipe de Souza


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