Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια

Transcript

1

2 Άδεια Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης reative ommons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

3 Στιλ φυσικού σχεδίου: (α) συμβατικό, (β) διπλωμένο. Η χωρητικότητα διάχυσης μπορεί επίσης να μειωθεί διπλώνοντας (folding) τα πλατιά τρανζίστορ. Το Σχήμα (a) παρουσιάζει ένα συμβατικό φυσικό σχέδιο ενός αντιστροφέα 24/12 λ. Επειδή ένα μοναδιαίο (4 λ) τρανζίστορ έχει χωρητικότητα διάχυσης, ο αντιστροφέας έχει συνολική χωρητικότητα διάχυσης 9. Στο διπλωμένο φυσικό σχέδιο του Σχήματος (b), κάθε τρανζίστορ κατασκευάζεται από δύο παράλληλα στοιχεία μισού πλάτους. Η επιφάνεια διάχυσης έχει μειωθεί κατά ένα συντελεστή 2, πράγμα το οποίο μειώνει τη χωρητικότητα διάχυσης στα 4.5. Γενικά, τα φυσικά σχέδια με διπλωμένα τρανζίστορ παρέχουν χαμηλότερη παρασιτική καθυστέρηση. Ένα φυσικό σχέδιο με διπλωμένα τρανζίστορ μπορεί επίσης να ταιριάξει καλύτερα σ ένα τυποποιημένο κύτταρο περιορισμένου ύψους και οι μικρότερου μήκους γραμμές πολυπυριτίου έχουν χαμηλότερη αντίσταση. Για όλους αυτούς τους λόγους, τα πλατιά τρανζίστορ διπλώνονται στο φυσικό σχέδιο. Σε ορισμένες νανομετρικές τεχνολογίες κατασκευής (γενικά, από τον κόμβο των 45 nm και κάτω), χρησιμοποιείται περιορισμένη γκάμα βημάτων απόστασης (pitch) για τις πύλες των τρανζίστορ, με στόχο τη βελτίωση της «κατασκευασιμότητας» και τη μείωση των διακυμάνσεων της κατασκευαστικής διαδικασίας. Επιπλέον, η χρήση ενός και μόνο, τυποποιημένου πλάτους για τα τρανζίστορ μπορεί να μειώσει τις διακυμάνσεις που εισάγει η κατασκευαστική διαδικασία. 3

4 Σύγκριση Layout της πύλης Υ=(ΑΒ) Ποιό layout είναι καλύτερο; V V Y Y GN GN 4

5 Σχεδιασμός με Μονοπάτια Euler (1) 5

6 Σχεδιασμός με Μονοπάτια Euler (2) Το μονοπάτι Euler πρέπει να συναντά τις ακμές και των δύο γράφων με την ίδια σειρά 6

7 Layout της πύλης X=[(Α+Β)] V j i X=[(+)] GN 7

8 Σχεδιασμός με Μονοπάτια Euler (3) 8

9 Σχεδιασμός με Μονοπάτια Euler (4) V X GN 9

10 Πλήρης αθροιστής Πίνακας αλήθειας SUM RRY Λογικές εξισώσεις RRY ( ) SUM ( ) RRY 10

11 Υπολογισμός κρατούμενου RRY ( ) Euler Path ---- V V I 4 I 4 (arry) arry arry GN V SS 11

12 Υπολογισμός αθροίσματος (1) SUM ( ) RRY V Euler Path RRY SUM ( ) I 4 I 6 I 5 V Sum I 6 I 5 I 4 (Sum) GN Sum V SS 12

13 Διαδρομές Euler στην πύλη =(++) V Euler Path --- V x x x V SS V SS 13

14 Το φυσικό σχέδιο της πύλης =(++) V p-διάχυση n-διάχυση πολυπυρίτιο μέταλλο-1 επαφή V V SS V x x x V SS V SS 14

15 Ραβδωτό Διάγραμμα της F=(+)++E με Euler V Euler Path --E---- I 4 V E E I 4 F F E E GN V SS 15

16 Φυσικό σχέδιο της πύλης XNOR Θέτω =() τότε ισχύει: ( + ) =[(+)] p-διάχυση n-διάχυση πολυπυρίτιο μέταλλο-1 επαφή V V SS 16

17 Πύλη XOR? Θέτω =(+) = τότε ισχύει: + =(+ ) =( +) 17

18 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα» του ΕΜΠ έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.