Ikke-tradisjonell design av dynamiske logiske porter og kretser med FDSOI FET-er

Ikke-tradisjonell design av dynamiske logiske porter og kretser med FDSOI FET-er

Kilde node: 2663431

En ny teknisk artikkel med tittelen "Non-Traditional Design of Dynamic Logics using FDSOI for Ultra-Efficient Computing" ble publisert av forskere ved University of Stuttgart, UC Berkeley, Indian Institute of Technology Kanpur og TU Munich, med finansiering fra German Research Foundation .

Abstrakt

"I denne artikkelen foreslår vi en ikke-tradisjonell design av dynamiske logiske kretser som bruker FET-er med fullstendig uttømt silisium på isolator (FDSOI). FDSOI FET tillater terskelspenningen (Vt ) for å være justerbar (dvs. lav-Vt- og høy-Vt-tilstander) ved å bruke bakgate-bias. Vår design bruker front- og bakportene til en FDSOI FET som inngangsterminaler og foreslår de dynamiske logiske portene (som; NAND, NOR, AND, OR, XOR og XNOR) og kretser (som; halv adderer og full adderer). Det krever færre transistorer for å bygge dynamiske logiske porter og oppnår høy ytelse med lavt effekttap sammenlignet med konvensjonelle dynamiske logiske design. Den kompakte industrielle modellen til FDSOI FET (BSIM-IMG) har blitt brukt til å simulere dynamiske logiske porter og er fullstendig kalibrert for å reprodusere 14nm FDSOI FET-teknologinodedata. Kalibrering utføres for både elektriske egenskaper og prosessvariasjoner. Simuleringsresultatene viser en gjennomsnittlig forbedring i transistorantall, forplantningsforsinkelse, effekt og effektforsinkelsesprodukt på henholdsvis 23.43 %, 57.16 %, 47.05 % og 77.29 % sammenlignet med de konvensjonelle designene. Videre reduserer designen vår ladningsdelingseffekten, noe som påvirker kjørbarheten til de dynamiske logiske portene. I tillegg har vi analysert virkningen av prosessen, forsyningsspenning og belastningskapasitansvariasjoner på forplantningsforsinkelsen til den dynamiske logikkfamilien i detalj. Resultatene viser at disse variasjonene har en mindre innvirkning på utbredelsesforsinkelsen til de foreslåtte FDSOI-baserte dynamiske logiske portene sammenlignet med konvensjonelle dynamiske logiske porter."

Finn det teknisk papir her. Publisert april 2023.

S. Kumar, S. Chatterjee, CK Dabhi, YS Chauhan og H. Amrouch, "Non-Traditional Design of Dynamic Logics using FDSOI for Ultra-Efficient Computing," i IEEE Journal on Exploratory Solid-State Computational Devices and Circuits, doi: 10.1109/JXCDC.2023.3269141. Åpne Tilgangs.


Tidstempel:

Mer fra Semi -ingeniørfag