Моделі програмованих мікро- та наноструктур - Мельник, Олександр Степанович; Козаревич, Вікторія Олександрівна (Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2025)
Розроблені математичні моделі технологічного проєктування нових структур для реалізації різнорідних дискретних функцій декількох аргументів на базі мультиплексорних мікро- та/або наноелектронних структур. Підвищення універсальності сучасних великих мікро- та наноро- змірних схем вступає в суперечність з їх спеціалізацією, що знижує обсяги відтворення кожного типового зразка. Ліквідувати розбіжність між різнобічністю та спеціалізацією можливо шляхом фахового проєктування пристроїв з програмованими структурами. Кодування виконується не для відтворення алгоритмів обробки бінарної інформації, як це реалізує мікроконтролер, а шляхом структурних налаштувань нано- та мікромультиплексорів. Отримані в роботі результати порівняльного моделювання підтвердили еквівалентність їхнього функціонування, а також переваги квантових нанорозмірних мультиплексорів у швидкодії, енергоспоживанні, надійності та масштабуванні технологічних роз- мірів на кристалі. Проте сучасні нанорозмірні пристрої залишаються працездатними лише в умовах космічного застосування. Mathematical models of technological design of new structures for implementation of heterogeneous discrete functions of several arguments based on multiplexer micro- and/or nanoelectronic structures have been developed. Increasing the versatility of modern large micro- and nanoscale circuits comes into conflict with their specialization, which reduces the reproduction volumes of each typical sample. It is possible to eliminate the discrepancy between versatility and specialization by professional design of devices with programmable structures. Coding is performed not for reproduction of binary information processing algorithms, as implemented by a microcontroller, but by structural settings of nano- and micromultiplexers. The results of comparative modeling obtained in the work confirmed the equivalence of their functioning, as well as the advantages of quantum nanoscale multiplexers in speed, power consumption, reliability and scaling of technological dimensions on a crystal. However, modern nanoscale devices remain operational only in space applications.
Model of programmed micro- and nanostructures
Keywords: нанорозмірні програмовані пристрої; спеціалізоване математичне моделювання; кулонівські квантові кластери; булева та мажоритарна алгебри; кодування логічних структур; аерокосмічна техніка; nanoscale programmable devices; specialized mathematical modeling; Coulomb quantum clusters; Boolean and majority algebras; coding of logical structures; aerospace engineering