講演名 2003/10/16
貫通電流の削減によるCMOSディジタル集積回路の消費電力と遅延時間の最小化技術(システムLSIの応用とその要素技術,専用プロセッサ,プロセッサ,DSP,画像処理技術,及び一般)
天川 慶太郎, 榎本 忠儀,
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抄録(和) 大規模CMOSディジタル集積回路の動作時消費電力と信号遅延時間を最小化する方法を提案する.解析にあたり、プレ回路段、駆動回路段、負荷回路段の3段で構成される評価回路を0.18-μm CMOS 技術で設計・試作した.プレ回路段、駆動回路段、負荷回路段はそれぞれ1個、m個、N個のインバータで構成されている.従って、1個のプレインバータがm個の駆動インバータを駆動し、1個の駆動インバータがn(=N/m)個の負荷インパータを駆動する.SPICE解析結果と実測結果より、評価回路全体の総消費電力(P_t)のm依存性は、mの増加により緩やかに単調増加する充放電電流(I_)による消費電力(P_)より、mの増加により最初は急激に減少し、次に緩やかに増加する貫通電流(I_)による消費電力(P_)に強い影響を受ける、と言うことがわかった.これより、P_tを最小化するには、P_,を最小化すればよく、そのmの値はおおよそN^<1/2>{ = (m×n)^<1/2>= n}で与えられることが明らかになった.同様に、評価回路全体の総遅延時間(t_
)を最小化するには、mの増加により線形に増加するプレ回路段の遅延時間(t_)とmの増加により急激に減少する駆動回路段の遅延(t_)の和を最小化すればよく、そのmの値は、やはり、おおよそN^<1/2>で与えられることが明らかになった.
抄録(英) A technique that can reduce active power dissipation (P_t) and minimize delay-time (t_
) in CMOS logic circuits has been developed by examining a 0.18-μm CMOS digital circuit. This circuit consisited of a three-stage inverter circuit, that is, a single inverter pre-driver stage, m-parallel inverter driver stage and N-parallel inverter load stage. By both a SPICE analysis and exoerimental results obtained by fabricated devices, it was found that both minimum P_t and t_
were obtained by choosing m of N^<1/2>{ = (m×n^<1/2>= n}
キーワード(和) CMOS / 消費電力 / 貫通電流 / 遅延時間 / 最小化 / 立ち上がり時間
キーワード(英) CMOS / power dissipation / short-circuit current / delay-time / rise time
資料番号 DSP2003-113,ICD2003-111,IE2003-73
発行日

研究会情報
研究会 ICD
開催期間 2003/10/16(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Integrated Circuits and Devices (ICD)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 貫通電流の削減によるCMOSディジタル集積回路の消費電力と遅延時間の最小化技術(システムLSIの応用とその要素技術,専用プロセッサ,プロセッサ,DSP,画像処理技術,及び一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Low-Power and High Speed Techniques Due to Optimization of Short-Circuit Currents for CMOS Digital Circuits
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) CMOS / CMOS
キーワード(2)(和/英) 消費電力 / power dissipation
キーワード(3)(和/英) 貫通電流 / short-circuit current
キーワード(4)(和/英) 遅延時間 / delay-time
キーワード(5)(和/英) 最小化 / rise time
キーワード(6)(和/英) 立ち上がり時間
第 1 著者 氏名(和/英) 天川 慶太郎 / Keitarou Amagawa
第 1 著者 所属(和/英) 中央大学大学院理工学研究科
Graduate School of Science and Engineering, Chuo University
第 2 著者 氏名(和/英) 榎本 忠儀 / Tadayoshi Enomoto
第 2 著者 所属(和/英) 中央大学大学院理工学研究科
Graduate School of Science and Engineering, Chuo University
発表年月日 2003/10/16
資料番号 DSP2003-113,ICD2003-111,IE2003-73
巻番号(vol) vol.103
号番号(no) 381
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日