طراحی VLSI یک ALU چهار بیتی با استفاده از مدارهای CMOS دینامیک با منطق ترکیبی دومینو و نورا

یکی از قسمت های مهم در پیاده سازی ریزپردازنده های VLSI ، پیاده سازی واحد محاسبه و منطق (ALU) است. پیاده سازی دقیق وکارای ALU نقش اساسی در بهبود مولفه های مختلف ارزیابی ریزپردازنده ها، شامل سرعت، توان مصرفی و سطح تراشه دارد. در اینمقاله یک ALU چهاربیتی در سطوح گیت، ترانزیستور و Layout طراحی و شبیه سازی شده است. طراحی سطح گیت به صورت برشبیتی بوده و به راحتی قابل تعمیم به ALU های ۱۶ ، ۳۲ و ۶۴ بیتی است. در سطح ترانزیستور از مدارهای CMOS دینامیک شاملترکیب مناسبی از مدارهایی با منطق دومینو، منطق n-p استاتیک و منطق NORA استفاده شده است . ALU پیشنهادی در سطحLayout با موفقیت در تکنولوژی CMOS با ابعاد کانال ۰.۶μm پیاده سازی و تست شده است، نتایج شبیه سازی نشان می دهد کههسته ALU طراحی شده با تاخیر ۱۰ نانوثانیه و فرکانس کاری ۱۰۰ مگاهرتز قادر به انجام محاسبات منطقی و ریاضی است. مطالعه اینمقاله برای دانشجویان علاقه مند به طراحی VLSI و همچنین کسب و کارهای نوین در حوزه طراحی و ساخت مدارهای مجتمع دیجیتالدر سطح Layout ، بسیار سودمند و کاربردی است.

کلیدواژه ها:

طراحی VLSI ، واحد محاسبه و منطق (ALU) ، مدارهای CMOS ، منطق Domino و NORA