본 논문은 CMOS-나노 혼성 소자들 중 실현 가능성이 높은 CMOL 회로 설계 자동화 전용 시스템을 최초로 제안한다. CMOL 아키텍처는 NOR 게이트를 이용하여 조합회로의 구현한다. 이 CMOS-나노 혼성 구조는 논리 함수 및 연결 구조가 동일 나노 소자 하드웨어 자원을 공유하는 특징을 가진 새로운 설계 자동화 문제를 제기한다. CMOL의 물리 설계 자동화를 위해 먼저 CMOL 하드웨어 아키텍처 모델을 개발하고 이 CMOL 구조를 위한 배치 배선 문제에서 CMOL만의 특수한 제약조건을 도출하였으며 배치 알고리즘과 게이트 지정 알고리즘을 루프 형태로 조합하여 해를 구하는 접근 방법을 제안하였다. 제안된 접근 방법을 사용하여 CMOL 나노 전자 아키텍처를 위한 전용 설계 자동화 시스템을 개발하였으며 이 시스템을 이용하여 마이크로프로세서 설계에 실제 사용되는 모듈들을 구현함으로써 그 효용성을 증명하였다.
We developed the first automatic design system targeting a promising hybrid CMOS-Nanoelectronics Architecture called CMOL. The CMOL architecture uses NOR gates to implement combinational logic. In this hybrid CMOS-nanoelectronics architecture, logical functions and the interconnections share the nanoelectronics hardware resource. Towards automating the CMOL physical design process, we developed a model for the CMOL architecture, formulated the placement and routing problems for the CMOL architecture subject to the unique CMOL specific constraints, and solved it by combining a placement algorithm with a gate assignment algorithm in a loop. We validated the proposed approach by implementing several industrial strength designs.
