Untersuchung und Reduzierung des Leckstroms integrierter Schaltungen in Nanometer-Technologien bei konstanten Performanceanforderungen

ISBN-13: 9783640227419 / Niemiecki / Miękka / 2009 / 232 str.

Frank Sill

Opis

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,0, Universitat Rostock (Institut fur Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik), 146 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: ...] Die Erarbeitung des "Mixed Gates"-Ansatzes erfolgt im Gesamtkontext einer neuen Technik auf Technologie-, Transistor- und Gatterebene in aktuellen Nanometer-Technologien. Dies beinhaltet einen Vergleich mit vorhandenen Techniken, Untersuchungen zur Technologie, die Generierung einer Gatterbibliothek, die Erarbeitung von Algorithmen zur Zuweisung der Gattertypen sowie Analysen zu den theoretischen Grenzen des Ansatzes. Das Ergebnis dieser Untersuchungen ist unter anderem eine erweiterte Transistorbibliothek, welche auf einer pradiktiven "65 nm"-Technologie beruht. Ferner werden Berechnungsmodelle fur die Herleitung einer neuen Gatterbibliothek erarbeitet sowie ein neuer Zuweisungsalgorithmus entwickelt. Dieser hat im Vergleich zu bekannten Algorithmen einen deutlich geringeren Rechenaufwand bei gleichzeitig hoherer Leckstromreduzierung. Vergleichend dazu wird der Einsatz von Evolutionsstrategien untersucht. Aus den Simulationsergebnissen folgt, dass durch den "Mixed Gates"-Ansatz der Leckstrom maximal um den Faktor 5 reduziert werden kann, wobei die Performance der Schaltung konstant bleibt. Gegenuber bekannten DxCMOS-Ansatzen wird durch den neuen Ansatz der Leckstrom zusatzlich um durchschnittlich 24 % reduziert. Daruber hinaus konnen die in dieser Arbeit vorgenommenen Untersuchungen zum "Mixed Gates"-Ansatz auch als Grundlage fur ahnliche Techniken zur Leckstromreduzierung verwendet werden.