การออกแบบวงจรคูณชนิดซีมอสกำลังสูญเสียต่ำโดยใช้เทคนิคแรงดันแหล่งจ่ายไฟคู่

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการออกแบบวงจรคูณกำลังสูญเสียต่ำที่มีโครงสร้างวงจรคูณแบบโครงสร้างต้นไม้โดยใช้เทคนิคแรงดันแหล่งจ่ายไฟคู่ เทคนิคแรงดันแหล่งจ่ายไฟคู่ เป็นการแบ่งแรงดันออกเป็นแรงดันต่ำ 2.5 V และแรงดันสูง 3.3 V ในการออกแบบวงจรประกอบด้วยวงจรบวกสองแบบ คือ วงจรบวกที่ทำหน้าที่แรงดันสูงและวงจรบวกที่ทำหน้าที่แรงดันต่ำ โดยให้วงจรบวกที่ทำงานที่แรงดันสูงทำงานในวิถีวิกฤตของวงจร ส่วนวงจรบวกที่ทำงานที่แรงดันต่ำให้ทำงานในวิถีอื่นๆ ซึ่งขั้นตอนวิธีที่ได้จะเป็นการแบ่งสวนและเลือกชนิดของวงจรบวกที่จะนำมาใช้ในการออกแบบวงจรคูณ เทคนิคนี้ทำให้ลดกำลังสูญเสียของวงจร โดยไม่ทำให้ค่าความหน่วงของวงจรลดลง การออกแบบลายวงจรคูณแบบโครงสร้างต้นไม้ขนาน 16X16บิต ใช้เทคโนโลยีซีมอส 0.205 ไมโครเมตร มีพื้นที่ของวงจรประมาณ 0.1619 ตารางมิลลิเมตร ผลการจำลองการทำงานของลายวงจรสามารถลดกำลังลงได้ 42.56% เมื่อเทียบกับวงจรคูณขนาด 16X16บิต ที่ทำงานที่แรงดันสูง 3.3 V เพียงอย่างเดียว ซึ่งผลจากการจำลองลายวงจรที่ได้เป็นการยืนยันได้ว่าการออกแบบวงจรคูณโดยใช้เทคนิคนี้สามารถลดกำลังของวงจรโดยไม่ทำให้ค่าความหน่วงของวงจรลดลง