Многопороговая КМОП-матрица
-
Основы MTCMOS
- MTCMOS использует транзисторы с несколькими пороговыми напряжениями для оптимизации задержки и мощности.
- Устройства с низким Vth быстрее переключаются, но имеют высокую статическую утечку.
- Устройства с высоким Vth снижают утечку, но не влияют на задержку.
-
Методы создания MTCMOS
- Различные напряжения смещения или изменения в толщине оксида затвора могут создавать транзисторы с разными Vth.
- Фотолитография и ионная имплантация используются для регулирования Vth.
-
Реализация MTCMOS
- Спящие транзисторы используются для снижения энергопотребления, с логикой, питающейся от виртуальной шины.
- Устройства с низким Vth активны, а устройства с высоким Vth — в спящем режиме.
- Выключатель питания важен для высокоскоростных схем, и его характеристики влияют на быстродействие и площадь схемы.
-
Недостатки и подходы
- «Крупнозернистый» подход требует разделения логических блоков и тщательного подбора размеров спящих транзисторов.
- «Мелкозернистый» подход увеличивает нагрузку на вычислительную площадь, но устраняет проблемы с разделением блоков.
- Промежуточный подход включает высокочастотные спящие транзисторы в пороговые вентили для уменьшения площади.
-
Рекомендации
- Для успешной реализации MTCMOS требуется определенный уровень техники.
Полный текст статьи: