Zephyrnet-Logo

Nicht-traditionelles Design dynamischer Logikgatter und -schaltungen mit FDSOI-FETs

Datum:

Ein neues technisches Papier mit dem Titel „Non-Traditional Design of Dynamic Logics using FDSOI for Ultra-Efficient Computing“ wurde von Forschern der Universität Stuttgart, der UC Berkeley, des Indian Institute of Technology Kanpur und der TU München mit Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft veröffentlicht .

Abstrakt

„In diesem Artikel schlagen wir einen nicht-traditionellen Entwurf dynamischer Logikschaltungen unter Verwendung von FDSOI-FETs (Fully-Depleted Silicon on Insulator) vor. FDSOI FET ermöglicht die Schwellenspannung (Vt ), um mithilfe der Back-Gate-Vorspannung einstellbar zu sein (d. h. Zustände mit niedrigem Vt und hohem Vt). Unser Design nutzt die vorderen und hinteren Gates eines FDSOI-FET als Eingangsanschlüsse und schlägt dynamische Logikgatter (wie NAND, NOR, AND, OR, XOR und XNOR) und Schaltkreise (wie Halbaddierer und Volladdierer) vor. Es erfordert weniger Transistoren zum Aufbau dynamischer Logikgatter und erreicht im Vergleich zu herkömmlichen dynamischen Logikdesigns eine hohe Leistung bei geringer Verlustleistung. Das kompakte Industriemodell des FDSOI FET (BSIM-IMG) wurde zur Simulation dynamischer Logikgatter verwendet und ist vollständig kalibriert, um die Knotendaten der 14-nm-FDSOI-FET-Technologie zu reproduzieren. Die Kalibrierung erfolgt sowohl für elektrische Eigenschaften als auch für Prozessschwankungen. Die Simulationsergebnisse zeigen eine durchschnittliche Verbesserung der Transistoranzahl, der Ausbreitungsverzögerung, der Leistung und des Leistungsverzögerungsprodukts von 23.43 %, 57.16 %, 47.05 % bzw. 77.29 % im Vergleich zu herkömmlichen Designs. Darüber hinaus reduziert unser Design den Ladungsteilungseffekt, der sich auf die Ansteuerbarkeit der dynamischen Logikgatter auswirkt. Darüber hinaus haben wir die Auswirkungen von Prozess-, Versorgungsspannungs- und Lastkapazitätsschwankungen auf die Ausbreitungsverzögerung der dynamischen Logikfamilie im Detail analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Variationen einen geringen Einfluss auf die Ausbreitungsverzögerung der vorgeschlagenen FDSOI-basierten dynamischen Logikgatter im Vergleich zu den herkömmlichen dynamischen Logikgattern haben.“

Finden Sie die technisches Papier hier. Veröffentlicht April 2023.

S. Kumar, S. Chatterjee, CK Dabhi, YS Chauhan und H. Amrouch, „Non-Traditional Design of Dynamic Logics using FDSOI for Ultra-Efficient Computing“, in IEEE Journal on Exploratory Solid-State Computational Devices and Circuits, doi: 10.1109/JXCDC.2023.3269141. Offener Zugangs.

spot_img

Neueste Intelligenz

spot_img