|
|
Rapid single flux quantum
Rapid Single Flux Quantum (RSFQ) er en digital elektronik teknologi, som hviler på kvantemekaniske effekter i superledende materialer til at skifte signaler istedet for transistorer og elektronrør. Men det er ikke en kvantecomputer-teknologi i traditionel forstand. Ikke desto mindre er RSFQ meget forskellig fra cmos-teknologi, som anvendes i langt de fleste computere idag:
- RSFQ er baseret på superledere, så kolde omgivelser er nødvendige.
- Istedet for spændingsniveauer, bliver de digitale signaler repræsenteret af pico-sekund korte pulser, som rejser henad superledende mikrostrip transmissionslinier.
- Pulserne er diskrete kvanter, som har den mindst mulige tilladte kvantemekaniske energiniveau i systemet og bliver derfor ikke ændret afgørende undervejs. De taber ikke energi; de bliver ikke tværet ud og de interfererer heller ikke med hinanden.
- Kvantepulserne bliver skiftet af Josephson kontakter i stedet for transistorer.
- I modsætning til normale kredsløb kan signaler ikke deles ud på flere udgange uden aktive elementer.
Fordele
- Kan arbejde sammen med CMOS-kredsløb.
- Ekstrem hurtig arbejdsfrekvenser (op til adskillige hundrede gigahertz).
- Lavt energiforbrug.
- Eksisterende chip fremstillingsteknologi kan tilpasses fremstilling af RSFQ kredsløb.
- God tolerance overfor fremstillingsvariationer.
- RSFQ kredsløb er grundlæggende set selvtaktede, hvilket gør asynkrone design mere praktiske.
Ulemper
- Kræver nedkøling; flydende helium er nødvendig, medmindre de superledende komponenter kan fremstilles af højtemperatursuperledere.
Anvendelser
Kilder
- An excellent introduction to the basics and links to further information at the Stony Brook University.
- K.K. Likharev and V.K. Semenov, IEEE Trans. Appl. Supercond. 1 (1991), 3.
- A. H. Worsham, J. X. Przybysz, J. Kang, and D. L. Miller, "A single flux quantum cross-bar switch and demultiplexer," IEEE Trans. on Appl. Supercond., vol. 5, pp. 2996--2999, June 1995.
- Feasibility Study of RSFQ-based Self-Routing Nonblocking Digital Switches (1996)
- Design Issues in Ultra-Fast Ultra-Low-Power Superconductor Batcher-Banyan Switching Fabric Based on RSFQ Logic/Memory Family (1997)
- A Clock Distribution Scheme for Large RSFQ Circuits (1995)
- Josephson Junction Digital Circuits -- Challenges and Opportunities
Se også
Denne artikel er fra Wikipedia. Læs artiklen hos Wikipedia.
|
|