Memristor-Based Nanoelectronic Computing Circuits and Architectures

این کتاب طراحی و توسعه مدارها، سیستم‌ها و معماری‌های محاسباتی نانوالکترونیک را با تمرکز ویژه بر ممریستورها، که یکی از آخرین پیشرفت‌های فناوری امروز در نانوالکترونیک را نشان می‌دهند، در نظر می‌گیرد. این کتاب چالش‌های مرتبط را مورد مطالعه، بررسی و رسیدگی قرار می‌دهد و راه‌حل‌هایی را برای انتقال هموار از فناوری‌های مدارهای مرسوم به فناوری‌های نانو محاسباتی نوظهور پیشنهاد می‌کند. محتوای آن از مدل‌سازی اساسی دستگاه تا معماری‌های سیستم ذخیره‌سازی نوظهور و متدولوژی‌های طراحی مدار جدید، که ساختارهای محاسباتی موازی انبوه غیرمتعارف غیر متعارف را هدف قرار می‌دهد، را شامل می‌شود. چندین نتیجه جدید در مورد مدل‌سازی ممریستور، اتصالات متقابل حافظه، طراحی مدار منطقی، معماری مدار حافظه، سیستم‌های محاسباتی کامپیوتری، ابزارهای نرم‌افزار شبیه‌سازی، و کاربردهای ممریستور در محاسبات ارائه شده‌اند. ذخیره سازی داده های حافظه دار با چگالی بالا همراه با پارادایم های طراحی مدار حافظه دار و ابزارهای محاسباتی که برای حل مسائل هوش مصنوعی NP-hard به کار می روند، و همچنین واحدهای حسابی-منطقی memristive، مطمئناً راه را برای دوره ای بسیار امیدوارکننده در سیستم های الکترونیکی آینده هموار می کند. علاوه بر این، این مشکلات NP-hard مبتنی بر نمودار بر روی شبکه‌های حافظه‌دار حل می‌شوند و با طرح‌های محاسباتی الهام‌گرفته از اتوماتای ​​سلولی (CA) همراه می‌شوند که محاسبات را در حافظه ممکن می‌سازد. تمام فصل ها به شیوه ای قابل دسترس نوشته شده اند و به صورت فاخری به تصویر کشیده شده اند. این کتاب سنگ بنای آموزنده ای برای دانشمندان جوان و مرجعی جامع برای خواننده باتجربه است، به این امید که تحقیقات بیشتر در مورد دستگاه ها، مدارها و سیستم های حافظه دار را تحریک کند.

This book considers the design and development of nanoelectronic computing circuits, systems and architectures focusing particularly on memristors, which represent one of today’s latest technology breakthroughs in nanoelectronics. The book studies, explores, and addresses the related challenges and proposes solutions for the smooth transition from conventional circuit technologies to emerging computing memristive nanotechnologies. Its content spans from fundamental device modeling to emerging storage system architectures and novel circuit design methodologies, targeting advanced non-conventional analog/digital massively parallel computational structures. Several new results on memristor modeling, memristive interconnections, logic circuit design, memory circuit architectures, computer arithmetic systems, simulation software tools, and applications of memristors in computing are presented. High-density memristive data storage combined with memristive circuit-design paradigms and computational tools applied to solve NP-hard artificial intelligence problems, as well as memristive arithmetic-logic units, certainly pave the way for a very promising memristive era in future electronic systems. Furthermore, these graph-based NP-hard problems are solved on memristive networks, and coupled with Cellular Automata (CA)-inspired computational schemes that enable computation within memory. All chapters are written in an accessible manner and are lavishly illustrated. The book constitutes an informative cornerstone for young scientists and a comprehensive reference to the experienced reader, hoping to stimulate further research on memristive devices, circuits, and systems.