基于铁电晶体管阵列耦合双稳态锁存器构建的 CMOS 兼容伊辛机
应用物理
2022-05-31 v1 新兴技术
摘要
实现紧凑且可扩展并与 CMOS 工艺技术兼容的伊辛机，对于此类硬件平台在加速计算难解问题方面的有效性与实用性至关重要。除了需要实现紧凑的伊辛自旋外，描述自旋相互作用的耦合网络的实现也是此类平台可扩展性的潜在瓶颈。因此，在本工作中，我们提出一种伊辛机平台，其利用紧凑双稳态 CMOS 锁存器（交叉耦合反相器）作为经典伊辛自旋的新颖行为，并通过高度可扩展且与 CMOS 工艺兼容的基于铁电-HfO2 的铁电场效应晶体管（FeFET）作为耦合元件进行相互作用。我们实验演示了该系统的原型构建模块，并利用仿真评估了缩放系统的行为。我们预估所提架构能以约 1.04 x 10^8 solutions/W/second 的效率计算伊辛解。我们的工作不仅为实现 CMOS 兼容设计提供了路径，也为克服其扩展挑战提供了路径。
引用
@article{arxiv.2205.14729,
title = {CMOS-Compatible Ising Machines built using Bistable Latches Coupled through Ferroelectric Transistor Arrays},
author = {Antik Mallick and Zijian Zhao and Mohammad Khairul Bashar and Shamiul Alam and Md Mazharul Islam and Yi Xiao and Yixin Xu and Ahmedullah Aziz and Vijaykrishnan Narayanan and Kai Ni and Nikhil Shukla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14729},
year = {2022}
}
备注
29 pages, 10 figures