한국정보과학회논문지:시스템및이론 (Journal of KIISE:Computer Systems and Theory)

한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지

CMOS 회로의 단락 전류 예측 기법

Estimation Method of Short Circuit Current in CMOS Circuits

  • 발행 : 2000.11.01
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초록

본 논문은 정적 CMOS 회로의 단락 전류로 인한 전력소모와 게이트의 전달 지연시간을 구하기 위한 간단한 방법을 제시한다. 단락전류식은 게이트와 드레인 사이에 존재하는 커플링 커패시턴스의 영사한 후 모형화한 전류 수식을 기반으로 CMOS 회로의 지연 시간을 예측하기 위한 거시모형과 수식들을 제안하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통하여 현재의 기술 동향 특성인 신호 천이시간과 부하 커패시턴스가 감소하는 경우에 대해 이전의 연구보다 더욱 정확하고 신속히 예측할 수 있음을 보였다. 또한 제안된 거시 모형은 전류식이 변할지라도 전력소모와 타이밍 수준에서의 지연시간을 계산하는데 쉽게 적용이 가능하다.

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참고문헌

  1. Mark C. Johnson, Dinesh Somasekhar, and Kaushik Roy, 'Models and algorithm for bounds on leakage in CMOS circuits,' IEEE Trans. Computer-Aided Disign, vol. 18, no. 6, June 1999, pp. 714-725 https://doi.org/10.1109/43.766723
  2. S. R. Vemuru and N. Scheinberg, 'Short-circuit power dissipation estimation for CMOS logic gates,' IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. 41, Nov. 1994, pp. 762-765 https://doi.org/10.1109/81.331533
  3. 이 재훈, 김 택수, 공 정택, 이 상훈, 'Low power ALSI 설계를 위한 Circuit-level Power 해석 환경 개발', ASIC Design Workshop 신진박사 논문 발표대회 및 공개토론회 논문집, 1997년 7월 10일 -11일
  4. A. Hirata, H. Onodera, and K. Tamaru, 'Estimation of propagation delay considering short-circuit current for static CMOS gates,' IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. 45, no. 11, Nov. 1998, pp. 1194-1198 https://doi.org/10.1109/81.735442
  5. H. J. M. Veendrick, 'Short-circuit dissipation of static CMOS circuitry and its impact on the design of buffer circuits,' IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-19, Aug. 1984, pp. 468-473
  6. N. Hedenstierna and K. O. Jeppson, 'CMOS circuit speed and buffer optimization,' IEEE Trans. Computer-Aided Design, vol. CAD-6, Mar. 1987, pp. 270-281
  7. N. Hedenstierna and K. O. Jeppson, 'Comments on 'A module generator for optimized CMOS buffers',' IEEE Trans. VLSI Syst., vol. 3, no. 3, Mar. 1995, pp. 99-111
  8. A. Hirata, H. Onodera, and K. Tamaru, 'Estimation of short-circuit power dissipation and its influence on propagation delay for static CMOS gates,' in Proc. IEEE Int. Symp. on Circuits and Systems, vol. 4, May 1996, pp. 751-754 https://doi.org/10.1109/ISCAS.1996.542133
  9. L. Bisdounis, S. Nikolaidis, and O. Koufopavlou, 'Propagation delay and short-circuit power dissipation modeling of the CMOS inverter,' IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. 45, no. 3, Mar. 1998, pp. 259-270 https://doi.org/10.1109/81.662699
  10. N. H. E. Weste and K. Eshraghian, Principles of CMOS VLSI Design A Systems Perspective, New York: McGraw-Hill, 1993, pp. 183-191
  11. Y. P. Tsividis, Operation and Modeling of the MOS Transistor, New York: McGraw-Hill, 1998, pp. 123-130
  12. A. Papoulis, Probability, Random Variables, and Stochastic Processes., International Student Edition, McGraw-hill, pp. 102-105
  13. S. Turgis and D. Auvergne, 'A novel macromodel for power estimation in CMOS structures,' IEEE Trans. Computer-Aided Design, vol. 17, no. 11, Nov. 1998, pp. 1090-1098 https://doi.org/10.1109/43.736183
  14. T. Sakurai and A. R. Newton, 'Alpha-power law MOSFET model and its applications to CMOS inverter delay and other formulas,' IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 25, Apr. 1990, pp. 584-594 https://doi.org/10.1109/4.52187
  15. S. M. Kang, 'Accurate simulation of power dissipation in VLSI circuits,' IEEE J. Solid-Sate Circuits, vol. SC-21, Oct. 1986, pp. 889-891
  16. William H. Press, Brian P. Flannery, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, Numerical Recipes in C, Cambridge University Press, 1990. pp. 156-157