Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD (대한전자공학회논문지SD)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Analysis and Modeling of Clock Grid Network Using S-parameter

S-파라미터를 사용한 클락 그리드 네트워크의 분석과 모델링

  • Kim, Kyung-Ki (Department of Electrical and Computer Engineering, Northeastern University)
  • 김경기 (노스이스턴 대학교, 전기컴퓨터공학과)
  • Published : 2007.12.25
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Abstract

Clock grid networks are now common in most high performance microprocessors. This paper presents a new effective modeling and simulation methodology for the clock grid using scattering parameter. It also shows the effect of wire width and grid size on the clock skew of the grid. The interconnection of the clock grid is modeled by RC passive elements. The results show that the error is within 10 % comparing to Hspice simulation results.

클락 그리드 네트워크(Clock Grid Network)는 대부분의 고속 마이크로 프로세서에서 클락 스큐를 줄이기 위한 일반적인 방법이다. 본 논문은 클락 그리드의 모델링과 분석을 위해서 S-파라미터(Scattering Parameter)를 사용한 새로운 효과적인 방법을 제안한다. 또한, 그리드 사이즈와 와이어(wire) 폭이 그리드의 클락 스큐에 미치는 영향을 제시한다. 본 논문에서 클락 그리드의 상호 연결은 RC 수동소자에 의해서 모델화 되고, 제안된 방법의 결과는 Hspice의 시뮬레이션 결과와 비교해서 10 % 내의 오차를 보여준다.

Keywords

References

  1. Ghun Kim, Dong-Soo, et al., 'An Effective Modeling Technique for the Delay Calculation and the Skew Analysis of Clock Grid Designs', IEEE ASIC/SOC, pp.340-344, Sept. 2000
  2. Yi Zou, Qiang Zhou, et al., 'Analysis of Buffered Hybrid Structured Clock Networks', IEEE ASP-DAC'05, Vol. 1, pp.93-98, Jan. 2005
  3. Pillage, L.T, et al., 'Asymptotic Waveform Evaluation for timing analysis', IEEE Tran. on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, Vol.9, Issue 4, pp.352-366, Apr. 1990 https://doi.org/10.1109/43.45867
  4. J. Dobrowolski, 'Introduction to Computer Methods for Microwave Circuit Analysis and Design', Artech House, 1995
  5. W. Bailey and B. Benshneider, 'Clocking design and analysis for a 600 MHz alpha microprocessor', IEEE Journal of Solid State Circuits, Vol. 33, No. 11, pp.1627-1633, Nov. 1998 https://doi.org/10.1109/4.726547
  6. Ilona Rolfes, et al., 'Multiport Method for the Measurement of the Scattering Parameters of N-ports', IEEE Tran. on Microwave Theory and Techniques, Vol. 53, No. 6, pp.1990-1996, June 2005 https://doi.org/10.1109/TMTT.2005.848823
  7. T. Rahkonen, M. Neitola, 'Automated flow graph analysis Using Matlab and Maple', IEEE International conference on Electronics, Circuits, and systems 2001, pp.605-608, Sep. 2001
  8. Jan M. Rabaey, et al. 'Digital Integrated Circuits, A Design perspective', Prentice Hall, 2003. (1086