講演名 2007-03-08
低電力・高速90nm-CMOSクロック回路の開発(メモリ/クロック,システムオンシリコン設計技術並びにこれを活用したVLSI)
萩原 洋介, 永山 卓, 小林 伸彰, 榎本 忠儀,
PDFダウンロードページ PDFダウンロードページへ
抄録(和) 予め遅延、電力を最適化したクロックドライバとレジスタアレイモジュールで構成する、新たなクロック回路アーキテクチャを提案する。分木数がx、ファンアウト数がy_P(=x^)のクロックドライバでは、y_Pに関係なく、消費電力(P_T)はxが3から9までの幅広い範囲で、遅延時間(t_T)はxが3および4で、電力・遅延積(P_T・t_T)はxが4で最小となる。一方、プレ回路段(インバータ1個で構成)、クロック信号を生成するバッファ段1{インバータm個で構成(m=1~M)}、相補のクロック信号を生成するバッファ段2(インバータm個で構成)、M個のフリップフロップ(FF)から構成されるレジスタアレイモジュールでは、mが約1.5×M^<1/2>のとき、P_T、t_Tが同時に最小となる。y_Pが1024のクロックドライバとMが40のレジスタアレイモジュールで41K個のFFを駆動するクロック回路を構成する場合、P_T、t_Tはxが4、mが8の時に最小になり、xが2、mが1と比べ、それぞれ約55%、40%に削減された。
抄録(英) The power dissipation (P_T) and delay time (t_T) of CMOS clock circuit, that consisted of a clock driver and register array modules, was minimized. The CMOS clock driver, whose fan-outs was given by x^ where x is number of parallel inverter, was exaamined using a 90-nm CMOS technology. The minimum P_T and t_T were obtained at x ranges of 3 to 9, and at x of 3 and 4, respectively. The CMOS register array module was also designed using the 90-nm CMOS technology and consisted of a single inverter pre-driver stage, two m-parallel inverter driver stages (m=1~M) and register array stage consisting of M flip flops (FFs). A single inverter in the driver stage drives M/m FFs. The minimum P_T and t_T were simultaneously obtained at m of about 1.5×M^<1/2>. Measured results agreed well with these SPICE simulated results. The P_T, t_T of the CMOS clock circuits with 41K FFs were reduced to 55%, 40% that of the conventional clock circuits, respectively.
キーワード(和) クロックドライバ / レジスタアレイ / CMOS / 遅延時間
キーワード(英) clock driver / register / CMOS / active power / delay-time
資料番号 VLD2006-128,ICD2006-219
発行日

研究会情報
研究会 VLD
開催期間 2007/3/1(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 VLSI Design Technologies (VLD)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 低電力・高速90nm-CMOSクロック回路の開発(メモリ/クロック,システムオンシリコン設計技術並びにこれを活用したVLSI)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Low Power and High Speed Clock Distribution Technique fo 90-nm CMOS LSIs
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) クロックドライバ / clock driver
キーワード(2)(和/英) レジスタアレイ / register
キーワード(3)(和/英) CMOS / CMOS
キーワード(4)(和/英) 遅延時間 / active power
第 1 著者 氏名(和/英) 萩原 洋介 / Yousuke Hahiwara
第 1 著者 所属(和/英) 中央大学大学院理工学研究科情報工学専攻
Graduate School of Science and Engineering, Chuo University
第 2 著者 氏名(和/英) 永山 卓 / Suguru Nagayama
第 2 著者 所属(和/英) 中央大学大学院理工学研究科情報工学専攻
Graduate School of Science and Engineering, Chuo University
第 3 著者 氏名(和/英) 小林 伸彰 / Nobuaki Kobayashi
第 3 著者 所属(和/英) 中央大学大学院理工学研究科情報工学専攻
Graduate School of Science and Engineering, Chuo University
第 4 著者 氏名(和/英) 榎本 忠儀 / Tadayoshi Enomoto
第 4 著者 所属(和/英) 中央大学大学院理工学研究科情報工学専攻
Graduate School of Science and Engineering, Chuo University
発表年月日 2007-03-08
資料番号 VLD2006-128,ICD2006-219
巻番号(vol) vol.106
号番号(no) 548
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日