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基于并行完备检测的高速异步流水线设计
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:电子与信息学报
  • 时间:0
  • 页码:1012-1016
  • 分类:TN402[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学微电子研究所,西安710071, [2]西安电子科技大学计算机学院,西安710071
  • 相关基金:国家自然科学基金(60725415 60971066); 国家863计划项目(2009AA01Z258 2009AA01Z260); “宽带隙半超导体”国家重点实验室基金(ZHD200904)资助课题
  • 相关项目:非标准逻辑数字电路的衬底噪声建模及验证技术研究
中文摘要:

为了有效地提升异步零协议逻辑(NCL)流水线的吞吐量,该文提出一种多阈值并行完备流水线。采用独特的半静态零协议阈值门建立异步组合逻辑,使数据串行传输的同时每级流水线数据处理和完备检测并行进行,以串并结合的工作方式提升吞吐量。同时新阈值门的使用降低了流水线空周期时的静态功耗。基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺对所提出的流水线进行了分析测试。与现有流水线比较显示,当组合逻辑为四位串行进位全加器时,新的流水线吞吐量提升62.8%,静态功耗减少40.5%,可用于高速低功耗的异步电路设计。

英文摘要:

A multi-threshold pipeline based on parallel completion is proposed to improve the throughput of asynchronous NULL Convention Logic(NCL) pipeline.With the special semi-static NCL threshold gates to be realized asynchronous combinational logic,data processing and completion detection of each pipeline stage are carried out parallelly,meanwhile,the data get through the pipeline by using serial mode.The series-parallel ways improve the throughput of the pipeline.Moreover,the static power of the pipeline in NULL cycle declines as well because of the new threshold gates.The proposed pipeline is simulated based on SMIC 0.18 μm standard CMOS technology.Comparison results indicate that the throughput of the novel pipeline has an increment of 62.8% and the static power consumption is reduced by 40.5% with 4-bit NCL Ripper Adder serving as an asynchronous combinational logic.The proposed pipeline can be used to design high-speed low-power asynchronous circuit.

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24739