초저전력 프로세서용 16-bit 단열 ALU의 설계 및 구현

초록

단열회로를 이용하여 16-bit ALU와 단열회로에 4가지 위상을 가지는 전원클럭을 공급하기 위한 전원클럭 발생기를 설계하였다. 4개의 전원클럭 신호선의 전하는 AC 형태의 전원클럭을 통해서 복원되어 에너지 소모를 줄인다. 구현에 사용한 단열회로는 ECRL(efficient charge recovery logic) 형태를 기본으로 하였으며 0.35㎛ CMOS 공정을 사용하여 설계하였고 3.3V 전원을 사용하였다. 회로설계 후 layout을 진행하였으며, layout 후 LPE(layout parasitic extraction)를 수행하여 이를 모의실험에 사용하였다. 모의실험결과 전원클럭 발생기를 포함한 단열회로를 이용한 ALU는 동일한 구조를 갖는 기존의 CMOS ALU보다 1.15 ～ 1.77배 정도의 에너지소모를 감소 시켰다.

키워드