مقاله سال ۲۰۱۶

منطق کوانتوم تک شار ( SFQ ) , یک تکنولوژی امید بخش است که به منظور درک یک ریز پردازنده ی با سرعت بالای ۱۰۰ گیگاهرتز با توجه به خاصیت فوق سریع و فوق العاده کم قدرت خود به کار گرفته می شود. اگر چه تحقیقات انجام گرفته ی پیشین نمونه ی اولیه ی یک ریز پردازنده ی SFQ را نشان داده اند , اما SFQ مبتنی بر حافظه ی پنهان L1 به درستی بهینه نشده است : تاخیر دسترسی بزرگ و محدوده ی مقیاس پذیری محدود. این مقاله به ارائه ی معماری جدید حافظه ی پنهان FSQ به منظور پشتیبانی از دسترسی های سریع می پردازد. ساختار زیر آزایه ای اعمال شده بر حافظه ی پنهان , مقیاس پذیری بهتری را از نظر ظرفیت ایجاد می کند. نتایج ارزیابی نشان می دهند که حافظه ی پنهان پیشنهادی می تواند به سرعت دسترسی سریع X 1.8 , دست یابد.

I . محاسبات ابررسانایی و مشکلات مربوط به آن
ریز پردازنده های CMOS که دارای محدودیت سرعت ساعت می باشند , به دلیل افزایش قدرت محاسباتی , با ” مشکل قدرت دیوار ” روبرو می شوند. دستگاه ها و مدارات مربوط به کوانتوم تک شار ( FSQ ) به دلیل دارا بودن خاصیت فوق سریع و فوق العاده کم قدرت خود , متعهد به حل مشکل هستند. مدارات FSQ , از دستگاه های ابررسانا با نام اتصالات جزفسون (JJs) , برای پردازش سیگنال های دیجیتالی استفاده می کنند. در منطق FSQ , اطلاعات به فرم کوانتوم مغناطیسی شار ذخیره شده و به شکل پیکو ثانیه ی پالس ولتاژ FSQ منتقل می شوند.