طراحی رجیستر فایل توان- پایین در فناوری 90 نانومتر CMOS

نویسندگان

1 دانشگاه دامغان

doi
10.22075/jme.2017.6126.
چکیده

عمده توان مصرفی در رجیستر فایل‌های سریع مربوط به مسیرهای خواندن است که با استفاده از مدارهای دینامیکی پیاده سازی می‌شوند. از این‌رو، یک تکنیک مداری جدید در این مقاله پیشنهاد می‌شود که بدون کاهش چشمگیر سرعت و مصونیت در برابر نویز، توان مصرفی رجیستر فایل‌ها را کاهش می‌دهد. در مدار دینامیکی پیشنهادی، شبکه پایین‌کش به چند شبکه کوچکتر تقسیم می‌شود تا عملکرد مدار افزایش یابد. همچنین شبکه های پایین‌کش با استفاده از ترانزیستورهای NMOS پیش بار می‌شوند تا دامنه نوسان ولتاژ و در نتیجه توان مصرفی کم شود. با استفاده از مدار پیشنهادی، یک رجیستر فایل با 64 کلمه 32 بیتی، دو پورت برای خواندن و یک پورت برای نوشتن پیاده سازی می‌شود. رجیستر فایلهای مورد مطالعه با استفاده از نرم افزار HSPICE در تکنولوژی 90 نانومتر CMOS و با بکارگیری ترانزیستورهایی با ولتاژ آستانه کم شبیه سازی شدند. نتایج شبیه سازی برای رجیستر فایل‌ها نشان می‌دهند که تحت مصونیت در برابر نویز یکسان، توان مصرفی و تاخیر در رجیستر فایل پیشنهادی به ترتیب 37% و 36% نسبت به رجیستر فایل متداول کاهش یافته است.