МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ МОДУЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2222-0631.2026.01(10).08Ключові слова:
математичне моделювання, мікро- та наномодулі, програмовані логічні пристрої, мажоритарна логіка, комп’ютерне проєктування, мультиплексориАнотація
Стаття присвячена аналізу актуальних антагоністичних питань щодо впровадження нових методів математичного моделювання, які можливо застосувати для відтворення різнорідних бінарних функцій декількох аргументів на базі мікро- та наноелектронних мультиплексорних модулів. Зростання спеціалізації сучасних великих інтегральних схем вступає в протиріччя з їхньою універсальністю, що підвищує собівартість проєктних робіт та зменшує обсяги виробництва типономінальних зразків. Мінімізувати розбіжності між спеціалізацією та універсальністю слід шляхом математичного моделювання мікро- та нанорозмірних модулів з програмованою логікою. Програмування виконується не для створення алгоритмів обробки дискретної інформації, як це реалізує мікропроцесор, а шляхом логічних налаштувань мультиплексорних мікро- та нанопристроїв. Результати поєднаного моделювання, які отримані в роботі, підтверджують еквівалентність їхнього функціонування, а також переваги коміркових кулонівських наномультиплексорів у надійності, технологічному масштабуванні, енергоефективності, шви-
дкодії та недоліки у виключно кріогенних наднизькотемпературних застосуваннях. Вочевидь, еволюція мікроелектроніки триватиме тільки в умовах широкого запровадження нанорозмірних модулів з новими функціональними принципами дії.
Посилання
Tougaw P., Lent S., Porod W. Bistable saturation in coupled quantum cellular automata. Journal of Applied Physics. 1993, vol. 74, no. 5, pp.
–3566. DOI : 10.1063/1.354535.
Lent C. S., Liu M., Lu Y. Benette clocking of QCA and the limits to binary logic scaling. Nanotechnology. 2006, vol. 17, no. 16, 4240–51. DOI :10.1088/0957-4484/17/16/040.
Sicard E., Bendhia S. D. Advanced CMOS Cell Design. McGraw-Hill, 2007. 385 p.
Hennessy J. L., Patterson D. A. Computer Architecture: A Quantitative Approach. Morgan Kaufmann, 2011. 856 p.
Walus K., Dusart T., Budiman C. QCA Designer: A rapid design and simulation tool for QCA. IEEE Transactions on Nanotechnology. 2004, vol. 3, no. 4, pp. 26–39. DOI : 10.1109/TNANO.2003.820815.
QCADesigner, version 2.0.3. Available at : www.atips.ca (accessed 25 August 2025).
Sen B., Gosman S. Towards modular design of reliable QCA logic circuits using multiplexers. Computer Electronics Eng. 2015, vol. 45, no. 2, pp. 42–54. DOI : 10.1016/j.compeleceng.2015.05.001.
Melnyk O. S., Kozarevych V. O. Arithmetic Logic Single-electron. Electronics and Control Systems. 2023, vol. 2, no. 76, pp. 68–77. DOI : 10.18372/1990-5548.77.18003.
Cho H., Swartzlander E. Adder and multiplier design in quantum-dot cellular automata. IEEE Trans on Computers. 2009, vol. 58, no. 1, pp. 721–729. DOI : 10.1109/TC.2009.21.
Shin S., Jeon C. Design of wire-crossing technics based on difference of cell in quantum-dot cellular automata. Int. Journal of control and automation. 2014, vol. 7, no. 7, pp. 153–165. DOI : 10.14257/ijca.2014.7.4.14.
