Title of article :
Energy Efficient Novel Design of Static Random Access Memory Memory Cell in Quantum-dot Cellular Automata Approach
Author/Authors :
Kassa, S Electronics Engineering Department - SNDT Womens University, Mumbai, India , Nema, S Electronics Engineering Department - SNDT Womens University, Mumbai, India
Abstract :
This paper introduces a peculiar approach of designing Static Random Access Memory (SRAM) memory cell in Quantum-dot Cellular Automata (QCA) technique. The proposed design consists of one 3-input MG, one 5-input MG in addition to a (2×1) Multiplexer block utilizing the loop-based approach. The simulation results reveals the excellence of the proposed design. The proposed SRAM cell achieves 16% and 15% improvement in terms of total number of Cell counts and Area. Similarly, the proposed design structure realizes the overall power dissipation savings up to 35.3% at maximum energy dissipation of circuit, 38.6% at average energy dissipation of circuit, 36.1% at minimum energy dissipation of circuit, 36.4% at average energy dissipation of circuit and 40.1% at average switching energy dissipation compared to the latest reported designs. The power analysis and structural analysis of the proposed design is compared with its state-of-the-art counterpart designs, using QCAPro and QCADesigner 2.0.3 tools. The proposed QCA based SRAM cell design can be taken as a base design in building an ultra-low power information generating systems like Microprocessors.
Farsi abstract :
اين مقاله روشي خاص را براي طراحي سلول حافظه SRAM در روش كوانتوم دات معرفي مي كند. طرح پيشنهادي شامل يك MG با 3 ورودي، يك MG با 5 ورودي به علاوه يك بلوك مالتي پلكسر (2✖1) با استفاده از رويكرد مبتني بر حلقه است. نتايج شبيه سازي بيانگر برتر بودن طراحي پيشنهادي است. سلول پيشنهادي
SRAM به ميزان 19 و 15 درصد از نظر تعداد كل شماره سلول ها و مساحت بهبود يافته است. به طور مشابه، ساختار طراحي پيشنهادي، صرفه جويي در مصرف توان را به ميزان 35/3%
در حداكثر اتلاف انرژي مدار، 38/6% در اتلاف انرژي متوسط مدار
36/1% در حداقل اتلاف انرژي مدار، 36/4 در تخليه انرژي متوسط مدار و 40/1 % از ميانگين تلفات
انرژي سوئيچينگ در مقايسه با آخرين طرح هاي گزارش شده محقق كرده است. تجزيه و تحليل توان و ساختاري طراحي
پيشنهادي با طرح هاي همتاي آن تاكنون، با استفاده از ابزار QCAPro و QCADesigner مقايسه شده است. طرح سلولي
SRAM مبتني بر QCA مي تواند به عنوان يك طراحي پايه در ساخت يك سيستم توليد كننده اطلاعات فوق العاده سلولي كم توان مانند ريزپردازنده ها مورد استفاده قرار گيرد.
Keywords :
Static Random Access Memory , Majority Gate , Inverter , Quantum-dot Cellular Automata