亚65nm工艺新型p结构多米诺与门设计

利用休眠晶体管、多阈值和SEFG技术(源跟随求值门技术),设计了一种新型的p结构多米诺与门.HSPICE仿真结果表明,在相同的时间延迟下,与标准双阈值多米诺与门、标准低阈值多米诺与门和SEFG结构相比,提出的新型多米诺与门的漏电流分别减小了43%,62%和67%,噪声容限分别增大了3.4%,23.6%和13.7%.从而有效地解决了亚65nm工艺下多米诺与门存在的漏电流过大,易受干扰的问题.分析并得到了不同结构的休眠多米诺与门的漏电流最低的输入矢量和时钟状态.     

45nm低功耗、高性能Zipper CMOS多米诺全加器设计

提出了电荷自补偿技术,此技术利用P型多米诺电路动态结点的放电对N型多米诺电路的动态结点充电,并在此技术基础上综合应用双阈值技术和多电源电压技术,设计了新型低功耗、高性能Zipper CMOS多米诺全加器.仿真过程中提出了功耗分布法,精确找到了电荷自补偿技术的最优路径.仿真结果表明,在相同的时间延迟下,与标准Zipper CMOS多米诺全加器、双阈值Zipper CMOS多米诺全加器、多电源电压Zipper CMOS多米诺全加器相比,新型Zipper CMOS多米诺全加器动态功耗分别减小了37%、35%和7%,静态功耗分别减小了41%,20%和43%.最后,分析并得到了新型全加器漏电流最低的输入矢量和时钟状态.     

45mm低功耗、高性能Zipper CMOS多米诺全加器设计

提出了电荷自补偿技术,此技术利用P型多米诺电路动态结点的放电对N型多米诺电路的动态结点充电,并在此技术基础上综合应用双阈值技术和多电源电压技术,设计了新型低功耗、高性能Zipper C?dOS多米诺全加器.仿真过程中提出了功耗分布法,精确找到了电荷自补偿技术的最优路径.仿真结果表明,在相同的时间延迟下,与标准Zipper CMOS多米诺全加器、双阈值Zipper CMOS多米诺全加器、多电源电压Zipper CMOS多米诺全加器相比,新型Zipper CMOS多米诺全加器动态功耗分别减小了37%、35%和7%,静态功耗分别减小了41%,20%和43%.最后,分析并得到了新型全加器漏电流最低的输入矢量和时钟状态.     

45nm工艺pn混合下拉网络多米诺异或门设计

提出了一种pn混合下拉网络技术,即在多米诺门的下拉网络中混合使用pMOS管和nMOS管来降低电路的功耗并提高电路的性能.首先,应用此技术设计了多米诺异或门,与标准的n型多米诺异或门相比,新型异或门的静态功耗和动态功耗分别减小了 46%和3%.然后,在此技术的基础上,综合应用多电源电压技术和双阈值技术设计了功耗更低的多米诺异或门,与标准的n型多米诺异或门相比,静态功耗和动态功耗分别减小了82%和21%.最后分析并确定了4种多米诺异或门的最小漏电流状态和交流噪声容限.     

亚70nm CMOS工艺低漏电流、高噪声容限的低功耗多输入多米诺或门的设计

提出了两种新的电路技术,在降低多输入多米诺"或门"的动态功耗的同时减小了漏电流,并提高了电路的噪声容限.采用新的电路技术设计了八输入多米诺"或门"并基于45nm BSIM4 SPICE 模型对其进行了模拟.模拟结果表明,设计的两种新多米诺电路在同样的噪声容限下有效地降低了动态功耗,减小了总的漏电流,同时提高了工作速度.与双阈值多米诺电路相比,设计的两种电路动态功耗分别降低了8.8%和11.8%,电路速度分别提高了9.5%和13.7%,同时总的漏电流分别降低了80.8%和82.4%.基于模拟结果,也分析了双阈值多米诺电路中求值点的不同逻辑状态对总的漏电流的影响.     

45nm工艺pn混合下拉网络多米诺异或门设计

提出了一种pn混合下拉网络技术,即在多米诺门的下拉网络中混合使用pMOS管和nMOS管来降低电路的功耗并提高电路的性能. 首先,应用此技术设计了多米诺异或门,与标准的n型多米诺异或门相比,新型异或门的静态功耗和动态功耗分别减小了46%和3%. 然后,在此技术的基础上,综合应用多电源电压技术和双阈值技术设计了功耗更低的多米诺异或门,与标准的n型多米诺异或门相比,静态功耗和动态功耗分别减小了82%和21%. 最后分析并确定了4种多米诺异或门的最小漏电流状态和交流噪声容限.     

亚70nm CMOS工艺低漏电流、高噪声容限的低功耗多输入多米诺或门的设计

提出了两种新的电路技术,在降低多输入多米诺"或门"的动态功耗的同时减小了漏电流,并提高了电路的噪声容限.采用新的电路技术设计了八输入多米诺"或门"并基于45nm BSIM4 SPICE 模型对其进行了模拟.模拟结果表明,设计的两种新多米诺电路在同样的噪声容限下有效地降低了动态功耗,减小了总的漏电流,同时提高了工作速度.与双阈值多米诺电路相比,设计的两种电路动态功耗分别降低了8.8%和11.8%,电路速度分别提高了9.5%和13.7%,同时总的漏电流分别降低了80.8%和82.4%.基于模拟结果,也分析了双阈值多米诺电路中求值点的不同逻辑状态对总的漏电流的影响.     

温度和工艺参数浮动下双阈值footed多米诺电路的漏电流特性

考虑到温度和工艺参数浮动的影响,对休眠双阈值footed多米诺电路的漏电流特性进行了系统的量化研究和比较,得到了不同温度下的最佳休眠状态.基于65和45nm BSIM4模型的HSPICE仿真表明：与业已提出的CHIL（时钟为高,输入均为低电平）状态和CHIH（时钟和输入均为高电平）状态相比,本文提出的CLIL（时钟和输入均为低电平）状态更有利于减小低温下电路的漏电流和高温下的多扇入电路的漏电流.而且,分析了工艺参数的浮动对双阈值footed多米诺电路的漏电流特性的影响,并给出了温度和工艺参数浮动下,双阈值footed多米诺电路漏电流最小的休眠状态.     

温度和工艺参数浮动下双阈值footed多米诺电路的漏电流特性

考虑到温度和工艺参数浮动的影响,对休眠双阈值footed多米诺电路的漏电流特性进行了系统的量化研究和比较,得到了不同温度下的最佳休眠状态.基于65和45nm BSIM4模型的HSPICE仿真表明:与业已提出的CHIL(时钟为高,输入均为低电平)状态和CHIH(时钟和输入均为高电平)状态相比,本文提出的CLIL(时钟和输入均为低电平)状态更有利于减小低温下电路的漏电流和高温下的多扇人电路的漏电流.而且,分析了工艺参数的浮动对双阈值footed多米诺电路的漏电流特性的影响,并给出了温度和工艺参数浮动下,双阈值footed多米诺电路漏电流最小的休眠状态.     

高性能微处理器中一种改进的高扇入多米诺电路设计与实现

设计实现了一种改进的高扇入多米诺电路结构.该电路的nMOS下拉网络分为多个块,有效降低了动态节点的电容,同时每一块只需要一个小尺寸的保持管.由于省去了标准多米诺逻辑中的尾管,有效地提升了该电路的性能.在0.13μm工艺下对该结构实现的一个64位或门进行模拟,延迟为63.9ps,功耗为32.4μw,面积为115μm2.与组合多米诺逻辑相比,延迟和功耗分别降低了55%和38%.