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研究生: 劉一宇
Yi-Yu Liu
論文名稱: 以二元決策圖合成低功率之PTL
Low Power Driven Pass Transistor Logic Synthesis by Binary Decision Diagrams
指導教授: 黃婷婷
Tingting Hwang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 資訊工程學系
Computer Science
論文出版年: 2000
畢業學年度: 88
語文別: 英文
論文頁數: 42
中文關鍵詞: 邏輯合成二元決策圖低功率
外文關鍵詞: PTL, pass transistor logic, BDD, binary decision diagram, low power, logic synthesis
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  • 低功率設計已成近年來超大型積體電路設計重要的研究議題,隨著晶片製成技術高速的進展,單位面積所能容納的半導體數目每十八個月即增加一倍,因此,單位面積所造成的功率消耗也大幅增加。此外,隨著可攜式裝置的日漸普及,手機、筆記型電腦、個人數位助理(PDA),它們具備了相同的特性─無法長時間有固定的電源供應,因此,低功率的設計將使得這些可攜式裝置能有更長的使用時間。
    在本篇論文中,我們從探討二元決策圖的特性以及在PTL上的應用出發,接下來,我們展現一些合成低功率PTL的方法。PTL單元的功率消耗可以分成電流流經柵極和源極/射極的電容所造成的結果。藉由新的功率消耗模型,我們希望能進一步地得到低功率的電路設計方法。

    我們把尋找一個低功率PTL的問題轉化成為尋找一個伴隨較低成本消耗的二元決策圖。這個成本消耗應該考量把高變化率的變數出現的機會較少,以及減小二元決策樹的期望路徑長度。由過去的經驗得知,兩者所佔的比重接近一比一。為了有效率的計算成本消耗,我們提出了三個有效率的方法以輔助計算二元決策圖的期望路徑長度。

    實驗結果顯示,我們所提出的方法將比傳統的方法更能達到低功率的電路設計。此外,在效能上,我們提出較快速的演算法也將進一步地提昇因為計算所造成的延遲。


    In this paper, we present methods to synthesize low power Pass Transistor Logic (PTL) cell. Given that the power consumption of a PTL cell includes power consumed at the gate terminal and source/drain capacitance when current flows from power/ground to output, we will translate finding a low power PTL cell to finding an OBDD with some defined cost function. This cost function includes the minimization of occurrence of variables with high transition probability and the minimization of the expected path length of an OBDD. To compute the cost function efficiently, three methods will be proposed to calculate the expected path length of Ordered Binary Decision Diagrams (OBDD).

    第一章 簡介 第二章 文獻探討 第一節 二元決策圖 第二節 Pass Transistor Logic 第三章 低功率之PTL 第一節 PTL之功率消耗 第二節 二元決策圖之期望路徑長度 第三節 低成本消耗 第四章 實驗結果 第五章 結論

    1. P. Buch, A. Narayan A. R. Newton, and A. Sangiovanni-Vincentelli,
    "Logic Synthesis for Large Pass Transistor Circuits",
    ICCAD, Nov. 1997.
    2. K. Yano, Y. Saski, K. Rikino, and K. Seki,
    "Top-down Pass-transistor Logic Design",
    IEEE JSSC, Vol. 31, No. 6, June 1996.
    3. N. Zhuang, M. V. Scotti, and P. Y. K. Cheung,
    "PTM: Technology mapper for pass-transistor logic",
    IEECDT, Vol. 146, No 1, Jan. 1999.
    4. F. Ferrandi, A. Macii, E. Macii, M. Poncino, R. Scarsi, and F. Somenzi,
    "Symbolic Algorithms for Layout-Oriented Synthesis of Pass Transistor Logic Circuits",
    ICCAD, Nov. 1998.
    5. A. P. Chandrakasan, S. Sheng, and R. W. Brodersen,
    "Low-Power COMS Digital Design",
    IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 27, No. 4, pp. 473-484, April 1992.
    6. S. B. Akers,
    "Binary decision diagrams",
    IEEE Trans. Comput., Vol. C-27, pp. 509-516, June 1978.
    7. R. E. Bryant,
    "Graph-based algorithms for boolean function manipulation",
    IEEE Trans. on Comput., Vol. C-35, No. 8, August 1986.
    8. K. S. Brace, R. L. Rudell, and R. E. Bryant,
    "Efficient Implementation of a BDD Package",
    DAC, 1990.
    9. H. R. Andersen and H. Hulgaard,
    "Boolean Expression Diagrams",
    LICS, 1997.
    10. M. Fujita, H. Fujisawa, and N. Kawato,
    "Evaluations and Improvements of a Boolean Comparison Method Based on Binary Decision Diagrams",
    ICCAD, 1988.
    11. R. Rudell,
    "Dynamic variables ordering for ordered binary decision diagrams",
    ICCAD, 1993.
    12. M. Fujita, Y. Matsunaga, and T. Kakuda,
    "On Variable Ordering of Binary Decision Diagrams for the Application of Multi-level Logic Synthesis",
    EDAC, pp 50-54, Mar. 1991.
    13. N. Ishiura, H. Sawada, and S. Yajima,
    "Minimization of Binary Decision Diagrams Based on Exchanges of Variables"
    ICCAD, pp. 472-475, Nov. 1991.
    14. K. H. Wang, T. T. Hwang, and C. Chen,
    "Restructuring Binary Decision Diagrams Based on Functional Equivalence",
    EDAC, pp 261-265, Feb. 1993.
    15. E. M. Sentovich, K. J. Singh, L. Lavagno, C. Moon, R. Murgai, A. Saldanha, H. Savoj, P. R. Stephan, R. K. Brayton, A. Sangiovanni-Vincentelli,
    "SIS: A System for Sequential Circuit Synthesis",
    Electronics Research Laboratory Memorandum No. UCB/ERL M92/41,
    4 May 1992.
    16. N. H. E. Weste, K. Eshraghian,
    "Principles of CMOS VLSI Design 2nd Edition",
    Addison Wesley, 1993.

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