یک فلیپ فلاپ غیر فرار دو حالته مبتنی بر اثر برهمکنش اسپین برای تحقق محاسبات غیر فرار

در مدارهای محاسباتی با قطع ناگهانی منبع ولتاژ، داده ها از دست می روند و نیاز است محاسبات مجددا انجام شوند. این امر باعث کاهش سرعت محاسبات و افزایش توان مصرفی می گردد. این مساله در کاربردهایی مانند اینترنت اشیا که از باطری تغذیه می کنند اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. اخیرا استفاده از فلیپ فلاپ های غیر فرار در مدارهای محاسباتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در مدارهای غیرفراری که تاکنون پیشنهاد شده است از یک مدار پشتیبان گیر مجزا مبتنی برفلیپ فلاپ غیرفرار استفاده می‌شود که در فاصله‌های زمانی مشخص، عمل ذخیره سازی داده‌ها را روی تراشه انجام می‌دهد. اما استفاده از مدار پشتیبان گیر مجزا، در نهایت منجر به افزایش توان مصرفی کل، سطح اشغال شده، و کاهش سرعت محاسبات می گردد. علاوه براین، مدار پشتیبان گیر به سیگنال های کنترلی خارجی نیازمند است که پیچیدگی سیستم را افزایش می دهد. برای حل این مشکلات، در این مقاله یک فلیپ فلاپ غیر فرار دوحالته، با قابلیت پشتیبان گیری همزمان و غیرهمزمان از داده پیشنهاد شده است که برای تحقق محاسبات غیرفرار، از قطعات mcell استفاده می‌کند. فلیپ فلاپ پیشنهاد شده برای عملیات پشتیبان گیری و بازیابی، انرژی در سطح fj و تاخیری در سطح ps دارد.

a spin hall effect-based dual mode nonvolatile flip-flop for realizing nonvolatile computing

in computing circuits, when the voltage source is suddenly cut off, data is lost and calculations need to be performed again. this reduces the speed of calculations and increases power consumption. this issue becomes more important in applications that are powered by batteries such as &internet of things&. recently, the use of non-volatile flip-flops in computing circuits has received much attention. in non-volatile circuits that have been proposed so far, a separate backup circuit based on a non-volatile flip-flop is used. this circuit performs data storage on the chip at specific time intervals. but the use of a separate backup circuit ultimately leads to an increase in the total power consumption, the occupied area, and a decrease in the calculation speed. in addition, the backup circuit requires external control signals, which results in increasing the complexity of the system. to solve these problems, in this paper, a double mode non-volatile flip-flop with both simultaneous and asynchronous backup of data is proposed, in which mcell devices are used to realize non-volatile calculations. the proposed flip-flop for backup and recovery operations, has the energy of fj level and the delay of ps level.