CMOS Processors and Memories

پردازنده‌ها و حافظه‌های CMOS به جدیدترین فناوری‌ها در طراحی مدارهای مجتمع در زمینه سیستم‌های محاسباتی نوظهور می‌پردازد. فرصت های طراحی جدید در حافظه ها و پردازنده مورد بحث قرار می گیرد. مواد نوظهوری که می‌توانند عملکرد سیستم را فراتر از CMOS استاندارد ببرند، مانند نانولوله‌های کربنی، گرافن، فروالکتریک و اتصالات تونلی مورد بررسی قرار می‌گیرند. خاطرات. در قسمت اول با طراحی پردازنده با کارایی بالا و توان کم شروع می کنیم و به دنبال آن فصلی در مورد پردازش چند هسته ای ارائه می شود. هر دو آنها مفاهیم پیشرفته را در صنعت محاسبات فعلی نشان می دهند. فصل سوم به طراحی ناهمزمان می پردازد که هنوز نویدهای زیادی برای نیازهای محاسباتی آینده دارد. در پایان ما یک روش "کاوش فضای طراحی سخت افزار" را برای پیاده سازی و تجزیه و تحلیل سخت افزار برای چارچوب استنتاج بیزی ارائه می کنیم. این روش خاص شامل: تجزیه و تحلیل هزینه محاسباتی و کاوش اجزای سخت‌افزار نامزد، پیشنهاد معماری‌های سفارشی مختلف با استفاده از CMOS سنتی و نانوتکنولوژی ترکیبی CMOL است. بخش اول با معماری های ترکیبی CMOS-Nano به پایان می رسد.

بخش دوم، حافظه های پیشرفته SRAM، DRAM، و حافظه های فلش و همچنین مفاهیم دستگاه های نوظهور را پوشش می دهد. حافظه نیمه هادی نمونه خوبی از طراحی کامل سفارشی است که از مدارهای آنالوگ و منطقی مختلف برای استفاده از فیزیک دستگاه سلول حافظه استفاده می کند. اثرات فیزیکی حیاتی که شامل تونل زدن، تزریق الکترون داغ، به دام انداختن بار (فلش مموری) است به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. خاطرات نوظهور مانند FRAM، PRAM و ReRAM که به مغناطش، تراز اسپین الکترون، اثر فروالکتریک، چاه پتانسیل داخلی، اثرات کوانتومی و ذوب حرارتی بستگی دارند نیز شرح داده شده‌اند.

CMOS پردازنده‌ها و حافظه‌ها برای هر کسی که در مورد طراحی مدار برای فناوری‌های محاسباتی آینده جدی است، ضروری است. این کتاب توسط کارشناسان برجسته بین المللی در صنعت و دانشگاه نوشته شده است. می توان از آن در برنامه درسی دوره تحصیلات تکمیلی استفاده کرد.

CMOS Processors and Memories addresses the-state-of-the-art in integrated circuit design in the context of emerging computing systems. New design opportunities in memories and processor are discussed. Emerging materials that can take system performance beyond standard CMOS, like carbon nanotubes, graphene, ferroelectrics and tunnel junctions are explored.

CMOS Processors and Memories is divided into two parts: processors and memories. In the first part we start with high performance, low power processor design, followed by a chapter on multi-core processing. They both represent state-of-the-art concepts in current computing industry. The third chapter deals with asynchronous design that still carries lots of promise for future computing needs. At the end we present a “hardware design space exploration” methodology for implementing and analyzing the hardware for the Bayesian inference framework. This particular methodology involves: analyzing the computational cost and exploring candidate hardware components, proposing various custom architectures using both traditional CMOS and hybrid nanotechnology CMOL. The first part concludes with hybrid CMOS-Nano architectures.

The second, memory part covers state-of-the-art SRAM, DRAM, and flash memories as well as emerging device concepts. Semiconductor memory is a good example of the full custom design that applies various analog and logic circuits to utilize the memory cell’s device physics. Critical physical effects that include tunneling, hot electron injection, charge trapping (Flash memory) are discussed in detail. Emerging memories like FRAM, PRAM and ReRAM that depend on magnetization, electron spin alignment, ferroelectric effect, built-in potential well, quantum effects, and thermal melting are also described.

CMOS Processors and Memories is a must for anyone serious about circuit design for future computing technologies. The book is written by top notch international experts in industry and academia. It can be used in graduate course curriculum.