Аналоговые модели базовых троичных логических элементов комбинационной логики

Уже сегодня очевидно, что быстродействие современных микропроцессоров приближается к своему пределу. Наращивать тактовую частоту и повышать быстродействие входящих в их состав транзисторов за счет уменьшения их размеров становится все сложнее из-за фундаментальных физических ограничений. Возможные способы повышения производительности микропроцессоров могут быть найдены на путях внедрения принципиально новых материалов и технологий, что связано с необходимостью частичного или полного отказа от современной технологии производства электронных компонентов. Тем не менее, существует и вариант развития, позволяющий повысить производительность микроэлектронных устройств без отказа от привычных и отлаженных технологий, как в области создания интегральных схем, так и микроархитектуры. Переход цифровой техники от двоичной основы к троичной системе счисления, т. е. использованию в рамках одного разряда трёх возможных состояний – ложь/неопределенность/истина – позволяет получить целый ряд преимуществ и в целом предоставляет реальную возможность повысить производительность микропроцессорной техники при прочих равных условиях. В связи с этим целью работы является разработка аналоговых моделей логических элементов троичной логики, совместимых по характеристикам с современными сериями элементов двоичной КМОП-логики. Предложенные аналоговые модели троичных логических элементов позволяют корректно моделировать сложные устройства цифровой схемотехники, содержащие такие элементы. Выполнен действующий макет троичного логического элемента на типовых отечественных дискретных электронных компонентах, подтвердивший корректность и эффективность разработанных моделей элементов троичной логики. На основе предложенных моделей в дальнейшем были сконструированы основные узлы троичного процессора.