Gate-level clocking, typical in traditional approaches to Single Flux Quantum (SFQ) technology, makes the effective synthesis of superconducting circuits a significant engineering hurdle. This paper addresses this challenge by employing the recently introduced alternating SFQ (xSFQ) logic family. xSFQ leverages dual-rail alternating encoding to eliminate the clock dependency from the superconducting gate semantics. This obviates the need for ad hoc modifications to existing synthesis tools and avoids unnecessary circuit resource overheads, marking a significant advancement in superconducting circuit design automation. Our implementation results demonstrate an average reduction of over 80\% in the Josephson junction count for circuits from the ISCAS85, EPFL, and ISCAS89 benchmark suites.


翻译:传统单磁通量子技术中典型的门级时钟方案,使得超导电路的有效综合成为一项重大工程障碍。本文通过采用近期提出的交替单磁通量子逻辑系列来解决这一挑战。该逻辑利用双轨交替编码,从超导门语义中消除了时钟依赖性。这避免了对现有综合工具进行临时修改的需求,同时规避了不必要的电路资源开销,标志着超导电路设计自动化领域的重大进展。我们的实现结果表明,针对ISCAS85、EPFL和ISCAS89基准测试集的电路,其约瑟夫森结数量平均减少了超过80%。

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