HY121 Ηλεκτρικά Κυκλώματα

Σχετικά έγγραφα
HY330 Ψηφιακά Κυκλώματα - Εισαγωγή στα Συστήματα VLSI.


Μικροηλεκτρονική - VLSI

HY220 Εργαςτήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων. 9/28/ ΗΥ220 - Διάλεξθ 3θ, Επανάλθψθ

ΗΜΥ 307 ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Εαρινό Εξάμηνο 2017

HY422 Ειςαγωγή ςτα Συςτήματα VLSI. HY422 - Διάλεξθ 4θ - Διαςυνδζςεισ

HY121 Ηλεκτρικϊ Κυκλώματα

Κεφάλαιο 2 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab

«Σχεδιασμός Ψηφιακών Συστημάτων σε FPGA» Εαρινό εξάμηνο

3 θ διάλεξθ Επανάλθψθ, Επιςκόπθςθ των βαςικϊν γνϊςεων τθσ Ψθφιακισ Σχεδίαςθσ

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Οικογένειες Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Ψηφιακής Λογικής

HY523 Εργαςτηριακή Σχεδίαςη Ψηφιακών Κυκλωμάτων με εργαλεία Ηλεκτρονικού Σχεδιαςτικού Αυτοματιςμού. 2 ΗΥ523 - Χωροκζτθςθ

Στατική ηλεκτρική ανάλυση του αντιστροφέα CMOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

HY330 Ψηφιακά Κυκλώματα - Εισαγωγή στα Συστήματα VLSI.

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων 6: Ταχύτητα Κατανάλωση Ανοχή στον Θόρυβο

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Αςκήςεισ. Ενότητα 1. Πηγζσ τάςησ, ρεφματοσ και αντιςτάςεισ

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (2 η σειρά διαφανειών)

Εισαγωγή στα ψηφιακά κυκλώματα. Διάλεξη 1

Μικροηλεκτρονική - VLSI

4.2 Αναπαράσταση δυαδικών τιμών στα ψηφιακά κυκλώματα

HY330 Ψηφιακά Κυκλώματα - Εισαγωγή στα Συστήματα VLSI

Μικροηλεκτρονική - VLSI

ΗΥ220 Εργαστήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (9 η σειρά διαφανειών)

ΗΥ220 Εργαστήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων

2

ΑΣΚΗΣΗ 2: Μελζτη πυκνωτών. Στόχοσ. Θεωρητικό υπόβαθρο. Εκτζλεςη τησ άςκηςησ. Θα μελετιςουμε επίπεδουσ πυκνωτζσ με και χωρίσ διθλεκτρικό.

Ενότητα 3 ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Ο BJT Αναστροφέας. Στατική Ανάλυση. Δεδομένα. Ο Απλός BJT Αναστροφέας

Τρίτο Σετ Φροντιστηριακών ασκήσεων Ψηφιακών Ηλεκτρονικών. Δρ. Χ. Μιχαήλ

Υ52 Σχεδίαση Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων και Συστημάτων. Δεληγιαννίδης Σταύρος Φυσικός, MsC in Microelectronic Design

Λογικά Κυκλώματα NMOS. Διάλεξη 4

Προςζξτε ότι για τα A, B ςε ςειρά, θ πθγι του πάνω, όταν είναι ανοικτό φτάνει μόνο τα (Vdd Vtn)V.

ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΙΝΣΙΣΟΤΣΟ ΚΤΠΡΟΤ Πρόγραμμα Επιμόρυωσης Τποψηυίων Καθηγητών Σεχνολογίας. Ηλεκτρονικά ΙΙ

Bλάβες, ελαττώματα και. Δημήτρης Νικολός, Τμήμα Μηχ. Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορικής, Παν. Πατρών

Εργαστηριακή άσκηση. Θεωρητικός και πρακτικός υπολογισμός καθυστερήσεων σε αναστροφείς CMOS VLSI

ΗΜΥ 307 ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Εαρινό Εξάμηνο 2018

ΗΜΥ 307 ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Εαρινό Εξάμηνο 2017

6 η διάλεξη Σχεδίαση και Υλοποίηση Συνδυαστικών Κυκλωμάτων σε επίπεδο Τρανζίστορ

ΣΕΙ ΔΤΣ. ΜΑRΚΕΔΟΝΙΑ ΧΟΛΗ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΜΗΜΑ ΗΛΕΚΣΡΟΛΟΓΙΑ ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΣΡΟΣΕΧΝΙΑ Ι

HY121 Ηλεκτρικϊ Κυκλώματα

Παραπάνω παρουςιάηεται ο πιο ςυνικθσ χωροκζτθςθ αρικμθτικϊν, λογικϊν κυκλωμάτων. Η μονάδα επεξεργαςίασ είναι θ λζξθ (λ.χ. 32-bit ςε επεξεργαςτζσ,

Κεφάλαιο 9 ο. Γ. Τσιατούχας. VLSI Systems and Computer Architecture Lab. CMOS Λογικές ομές 2

Λογικά Κυκλώματα CMOS. Διάλεξη 5

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 2ο.. Λιούπης

HY437 Αλγόριθμοι CAD

HY330 Ψηφιακά Κυκλώματα - Εισαγωγή στα Συστήματα VLSI. 1 ΗΥ330 - Διάλεξη 7η - Ακολουθιακά Κυκλώματα

Κεφάλαιο 1 Αφαιρετικότητα και Τεχνολογία Υπολογιστών (Computer Abstractions and Technology)

ΨΗΦΙΑΚΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Εισαγωγή. Στατική Λειτουργία V DD Q P Q N Q N =SAT QP=LIN QN=LIN Q P =SAT. Vi (Volts)

Low Power. Οργάνωση Παρουσίασης. ηµήτρης Μητροβγένης ηµήτρης Κασερίδης Μαρίνος Σαµψών VLSI II ΠΑΤΡΑ 2004

The European Tradesman - Basics of electricity - Czech Republic

Επιπλέον, για ευκολία στις πράξεις ορίζουμε τις παρακάτω μεταβλητές

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

ΚΤΚΛΩΜΑ RLC Ε ΕΙΡΑ (Απόκριςη ςε ημιτονοειδή είςοδο)

Φυσική σχεδίαση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων

ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΓΡΕΑΣΙΔΗΣ ΑΕΜ: 1624

Αν η ςυνάρτηςη ƒ είναι ςυνεχήσ ςτο να προςδιορίςετε το α.

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 6ο.. Λιούπης

.Λιούπης. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά Ακεραιότητα Ψηφιακού Σήµατος 1

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 3ο.. Λιούπης

HY:433 Σχεδίαση Αναλογικών/Μεικτών και Υψισυχνών Κυκλωμάτων

-Έλεγχοσ μπαταρίασ (χωρίσ φορτίο) Ο ζλεγχοσ αυτόσ μετράει τθν κατάςταςθ φόρτιςθ τθσ μπαταρίασ.

ΑΣΚΗΣΗ 2 η N-MOS ΚΑΙ P-MOS TRANSISTOR ΩΣ ΔΙΑΚΟΠΤΗΣ

Λαμβάνοντασ υπόψη ότι κατά την πρόςθεςη δφο δυαδικϊν ψηφίων ιςχφει: Κρατοφμενο

x n D 2 ENCODER m - σε n (m 2 n ) x 1 Παραδείγματα κωδικοποιθτϊν είναι ο κωδικοποιθτισ οκταδικοφ ςε δυαδικό και ο κωδικοποιθτισ BCD ςε δυαδικό.

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (5 η σειρά διαφανειών)

Κυκλωμάτων» Χειμερινό εξάμηνο

Σχεδιασμός Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων VLSI I

ΜΑΘΗΜΑ / ΣΑΞΗ : ΦΤΙΚΗ Γ ΓΤΜΝΑΙΟΤ ΕΙΡΑ: Απαντιςεισ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 08/03/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΜΑΣΟ:

Λογική Τρανζίστορ-Τρανζίστορ. Διάλεξη 3

HY121 Ηλεκτρικϊ Κυκλώματα

HY121-Ηλεκτρονικά Κυκλώματα

Καθυστέρηση στατικών πυλών CMOS

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Δίοδοι, BJT και MOSFET ως Διακόπτες 2

Εργαστήριο Ψηφιακών Κυκλωμάτων

Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Μάθηµα 5ο.. Λιούπης

Σχεδίαςη Σφγχρονων Ακολουθιακών Κυκλωμάτων

Δυναμική συμπεριφορά των λογικών κυκλωμάτων MOS. Διάλεξη 10

ΑΝΩΣΑΣΟ ΕΚΠΑΙΔΕΤΣΙΚΟ ΙΔΡΤΜΑ ΠΕΙΡΑΙΑ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟΤ ΣΟΜΕΑ ΧΟΛΗ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΤΣΟΜΑΣΙΜΟΤ Σ.Ε.

ΗΜΥ 210 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

1 0 ΕΠΑΛ ΞΑΝΘΗ ΕΙΔΙΚΟΣΗΣΑ : ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΚΩΝ ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΜΑΣΙΚΗ ΕΡΓΑΙΑ Β ΗΛΕΚΣΡΟΝΙΚΩΝ ΘΕΜΑ : ΚΑΣΑΚΕΤΗ ΠΟΜΠΟΤ FM

Κατανάλωση ισχύος ψηφιακών κυκλωμάτων

1) Ταχύτητα. (Χρόνος καθυστερήσεως της διαδόσεως propagation delay Tpd ). Σχήμα 11.1β Σχήμα 11.1γ

Πολυσύνθετες πύλες. Διάλεξη 11

Υλοποίηση λογικών πυλών µε τρανζίστορ MOS. Εισαγωγή στην Ηλεκτρονική

Θεωρία Τρανζίστορ MOS

Προχωρθμζνα Θζματα Συςτθμάτων Ελζγχου

4/10/2008. Εισαγωγή στη σχεδίαση συστημάτων VLSI. Περιεχόμενα μαθήματος. Γιώργος Δημητρακόπουλος. Βιβλιογραφία. Ψηφιακά συστήματα.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Ι. Ενότητα 10: Κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Χατζόπουλος Αλκιβιάδης Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχ.

Monolithic Crystal Filters (M.C.F.)

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (10 η σειρά διαφανειών)

.Λιούπης Μ.Στεφανιδάκης

Τάξη Β. Φυςικθ Γενικθσ Παιδείασ. Τράπεζα ιεμάτων Κεφ.1 ο ΘΕΜΑ Δ. Για όλεσ τισ αςκθςεισ δίνεται η ηλεκτρικθ ςταιερά

ΟΝΟΜΑΣΕΠΩΝΤMΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΕΙΡΑ: 3 ΕΞΕΣΑΣΕΑ ΤΛΗ: ΗΛΕΚΣΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- ΜΑΓΝΗΣΙΚΟ ΠΕΔΙΟ- ΕΠΑΓΩΓΗ

Ηλεκτρικά Κυκλώματα & Δίκτυα ΙΙ. Ανασκόπηση Κεφαλαίου «Τελεστικοί Ενισχυτές»

ΑΣΚΗΣΗ 7. ΘΕΜΑ 1ο MINORITY A B C. C out

Φροντιστήριο Ψηφιακών Ηλεκτρονικών

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. Δρ. Δ. Λαμπάκης (8 η σειρά διαφανειών)

Transcript:

HY121 Ηλεκτρικά Κυκλώματα Διδάςκων: Χ. Σωτηρίου, Βοηθοί: Ε. Βαςιλάκησ, Δ. Πούλιοσ http://www.csd.uoc.gr/~hy121 1 Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 2 1

Μέτρα Ποιότητασ Κυκλώματοσ Πϊσ αξιολογοφμε τθν απόδοςθ ενόσ ψθφιακοφ κυκλϊματοσ θ τμιματοσ κυκλϊματοσ; Κόςτοσ Αξιοπιςτία Επεκταςιμότθτα Ταχφτθτα (κακυςτζρθςθ, ςυχνότθτα λειτουργίασ) Κατανάλωςθ Ιςχφοσ Απαιτοφμενθ Ενζργεια ανά λειτουργία Θλεκτρομαγνθτικζσ Εκπομπζσ 3 Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 4 2

Κόςτοσ Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων Εφάπαξ μθχανολογικά, (NRE, non-recurrent engineering) Σχεδιαςτικόσ χρόνοσ/προςπάκεια, Παραγωγι μάςκασ ($3.000.000 ςτα 40nm!!!) Αυξάνουν κατά ~50% ανά γενιά! Επαναλαμβανόμενα Κόςτθ Επεξεργαςία Πυριτίου, Πακετάριςμα, Καταςκευαςτικι δοκιμι χρόνοσ ςτον Tester Συνάρτθςθ των πελατϊν, παραγωγισ Συνάρτθςθ του εμβαδοφ του κυκλϊματοσ 5 Τα Εφάπαξ Κόςτη αυξάνονται γεωμετρικά 6 3

Κόςτοσ Ζαριού Ζνα Ηάρι Ζάρι (Die) Wafer Πρός τα 12 (30cm) 7 From http://www.amd.com Κόςτοσ ανά Τρανζίςτορ κόστορ: -ανά-τπανδίστοπ 1 0.1 0.01 0.001 0.0001 0.00001 0.000001 Κατασκεσαστικό κόστος ανά Τρανζίστορ (Moore) 0.0000001 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 2012 8 4

Ωφέλιμο (Yield) τησ Καταςκευήσ Y No. of good chips per wafer 100% Total number of chips per wafer Wafer cost Die cost Dies per wafer Die yield Dies per wafer wafer diameter/2 die area 2 wafer diameter 2 die area 9 Ελαττώματα (Defects) Καταςκευήσ die yield 1 defects per unit area die area is approximately 3 die cost 4 f (die area) 10 5

Παραδείγματα (1994) Chip Metal layers Line width Wafer cost Def./ cm 2 Area mm 2 Dies/ wafer Yield Die cost 386DX 2 0.90 $900 1.0 43 360 71% $4 486 DX2 Power PC 601 HP PA 7100 DEC Alpha Super Sparc 3 0.80 $1200 1.0 81 181 54% $12 4 0.80 $1700 1.3 121 115 28% $53 3 0.80 $1300 1.0 196 66 27% $73 3 0.70 $1500 1.2 234 53 19% $149 3 0.70 $1700 1.6 256 48 13% $272 Pentium 3 0.80 $1500 1.5 296 40 9% $417 11 Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 12 6

Ψηφιακή Λογική Στθν ψθφιακι λογικι αντιςτοιχοφμε τισ διακριτζσ τιμζσ 0 και 1 ςε αναλογικά διαςτιματα. Τα μεγάλα πλεονζκτθματα τθσ ψθφιακισ λογικισ είναι (1) θ ακρίβεια που είναι ςυνάρτθςθ των ψθφίων, (2) τα μεγάλα περικϊρια κορφβου και (3) θ απλοφςτερθ ςχεδίαςθ. 13 Ψηφιακή Λογική V out V OH Slope = -1 1 V OH V IH Αόριζηη Περιοχή Slope = -1 V IL V OL 0 V OL V IL V IH V in 14 7

Ψηφιακή Λογική 15 Ηλεκτρικά Χαρακτηριςτικά - Θεώρημα Thevenin/Norton Σε θλεκτρικό επίπεδο όλα τα κυκλϊματα ςυμπεριφζρονται με αναλογικό τρόπο Θεϊρθμα Thevenin = Οποιοδιποτε γραμμικό δίκτυο με 2 άκρα, είναι ςυνδυαςμόσ πθγϊν και αντιςτάςεων, μπορεί να αντικαταςτακεί με 1 πθγι και 1 αντίςταςθ 16 8

Ηλεκτρικά Χαρακτηριςτικά - Θεώρημα Thevenin/Norton = Βιματα 1. Αφαιροφμε το φορτίο 2. Υπολογίηουμε το δυναμικό χωρίσ φορτίο (V TH ) 3. Θεωροφμε οιεςδιποτε πθγζσ κλειςτό κφκλωμα 4. Υπολογίηουμε τθν αντίςταςθ που βλζπει το φορτίο (R TH ) 17 Παραςιτική Χωρητικότητα και Αντίςταςη Ο λόγοσ που ςυηθτιςαμε το κεϊρθμα Thevenin είναι για να γίνει αντιλθπτό ότι οτιδιποτε υλικό ζχει μια ιςοδφναμθ Παραςιτικι αντίςταςθ Παραςιτικι χωρθτικότθτα 18 9

Αξιοπιςτία Θόρυβοσ ςτην Λειτουργία i(t) v(t) V DD Inductive coupling Επαγωγική Σύδεςξε Capacitive coupling Σύδεςξε Χωπετικοτήτων Power and ground noise Θόπςβορ πεγήρ 19 Καμπύλη Μεταβίβαςησ Πύλησ V(y) V OH f V(y)=V(x) VOH = f(vol) VOL = f(voh) VM = f(vm) V Κατώυλι Εναλλαγήρ M V OL V IL V IH V(x) Ονομαζηικά Επίπεδα Δυναμικού 20 10

Οριςμόσ Περιθωρίων Θορύβου "1" V OH V OL NM H NM L Noise margin high V IH Undefined Region V IL Noise margin low "0" Gate Output Gate Input 21 Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 22 11

Επανακτητική Ιδιότητα v 0 v 1 v 2 v 3 v 4 v 5 v 6 Αλυζίδα Ανηιζηροθέων Προζομοίωζη Δυναμικών 23 Επανακτητική Ιδιότητα Επανακηηηική Μη-Επανακηηηική 24 12

Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 25 Fan-in και Fan-out N M Fan-out N Fan-in M 26 13

Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 27 Η Ιδεατή Πύλη V out g = R i = R o = 0 Fanout = NM H = NM L = V DD /2 V in 28 14

Μια πραγματική καμπύλη μετάβαςησ 5.0 4.0 NM L 3.0 (V) V out 2.0 1.0 V M NM H 29 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 V in (V) Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 30 15

Συμβάςεισ Καθυςτερήςεων 31 Κυκλικόσ Ταλαντωτήσ T = 2 t p N 32 16

Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 33 Δίκτυο RC 1 ου Βαθμού R v out v in C t p ln(2) 0.69 34 17

Περιεχόμενα Μζτρα ποιότθτασ Κυκλϊματοσ Κόςτοσ Παραγωγισ Ψθφιακι Λογικι - Καμπφλθ Μετάβαςθσ Περικϊρια Θορφβου Ιδιότθτα Επανάκτθςθσ Δυναμικοφ Fan-in και Fan-out Παράδειγμα Καμπφλθσ Μετάβαςθσ Πφλθσ Συμβάςεισ μζτρθςθσ κακυςτεριςεων Κακυςτζρθςθ Δικτφου RC 1 ου Βακμοφ Κατανάλωςθ Ενζργειασ 35 Κατανάλωςη Ιςχύοσ Στιγμιαία Ισχύς: p(t) = v(t)i(t) = V supply i(t) Μέγιστη Ισχύς: P peak = V supply i peak Μέση Ισχύς: 1 t T P ave p( t) dt T t V supply T t t T i supply t dt 36 18

Ενέργεια καί Ενέργεια-Καθυςτέρηςη Power-Delay Product (PDP) = E = Ενέργεια ανά λειτουργία = P av t p Energy-Delay Product (EDP) = μέτρο ποιότητας πύλης = E t p 37 Δίκτυο RC 1 ου Βαθμού - Κατανάλωςη A 1 V dd E 0->1 = C L V 2 dd R PMOS i v supply out NETWORK va in N NMOS NETWORK CV Lout C L T T Vdd E 0 1 = Ptdt = V dd i supply t dt = V dd C L dv out = C L V 2 dd 0 0 0 T T Vdd E cap = P cap t dt = V out i cap t dt = C L V out dv out = 0 0 0 1 2 --C V 2 L dd 38 19