在自旋波技术中实现波流水化
介观与纳米尺度物理
2021-06-22 v2 应用物理
摘要
从其本质而言，由电压/电流激发的自旋波（SWs）在波导中传播时几乎不消耗明显功率。如果像通常情况那样，通过对输入端持续施加电压/电流来进行 SW 激发，则总能耗由换能器功率和电路关键路径延迟决定，由于 SWs 传播缓慢，这导致高能耗。然而，如果换能器以脉冲方式工作，能耗便与电路延迟无关，而主要由换能器功率和延迟决定，因此应以脉冲工作方式为目标。本文中，我们利用一个 3 输入多数门（MAJ）来研究连续模式操作（CMO）和脉冲模式操作（PMO）。此外，我们通过微磁模拟验证了 CMO 和 PMO 的 3 输入多数门。进而，我们从能耗角度评估并比较了 CMO 和 PMO 多数门的实现。结果表明，PMO 将 MAJ 门的能耗降低了 18 倍。此外，我们描述了 PMO 如何为在 SW 电路中利用波流水化（WP）概念开辟道路。我们通过微磁模拟验证了 WP 概念，并评估了其在吞吐量方面的影响。我们的评估表明，对于由四个级联 MAJ 门组成的电路，WP 将吞吐量提高了 3.6 倍。
引用
@article{arxiv.2103.10163,
title = {Achieving Wave Pipelining in Spin Wave Technology},
author = {Abdulqader Mahmoud and Frederic Vanderveken and Christoph Adelmann and Florin Ciubotaru and Said Hamdioui and Sorin Cotofana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10163},
year = {2021}
}
备注
This project has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No. 801055 "Spin Wave Computing for Ultimately-Scaled Hybrid Low-Power Electronics" CHIRON