绝热量子通量参变电路的寿命周期能源与清单分析
新兴技术
2023-07-25 v1
摘要
超导集成电路的制造工艺复杂，且消耗大量资源与能源。因此，评估这一新兴技术的环境影响至关重要。绝热量子通量参变 (Adiabatic Quantum-Flux-Parametron, AQFP) 器件是下一代超导技术的一个引人注目的选择。本研究首次给出 AQFP 集成电路基于工艺的综合寿命周期评估 (life-cycle assessment, LCA) 与清单分析。为得出相关结果，我们开展了包含体硅 CMOS 技术的对比 LCA。清单分析考虑了电路的制造、封装与使用阶段。为确保公平评估，我们选取 32 位 AQFP RISC-V 单核处理器作为参考功能单元，并将其性能与 CMOS 对应器件比较。我们的结果表明，AQFP 处理器在使用阶段的能耗比其 CMOS 对应器件低数个数量级。因此，AQFP 集成电路的总寿命周期能源（含制造与封装能源）至少改善两个数量级。
引用
@article{arxiv.2307.12216,
title = {A Life-Cycle Energy and Inventory Analysis of Adiabatic Quantum-Flux-Parametron Circuits},
author = {Masoud Zabihi and Yanyue Xie and Zhengang Li and Peiyan Dong and Geng Yuan and Olivia Chen and Massoud Pedram and Yanzhi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12216},
year = {2023}
}