고성능 저전력 모바일 컴퓨팅 제품을 위한 MTCMOS ASIC 설계 방식

김교선; 원효식

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김교선 원효식

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SD 전자공학회논문지 SD편 제42권 제2호

발행연도: 2005.2

수록면: 31 - 40 (10page)

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다중 문턱 전압 CMOS (Multi-Threshold voltage CMOS, MTCMOS) 기술은 모바일 컴퓨팅 제품에서 요구되는 고성능 저전력 특성을 제공한다. 본 논문에서는 먼저 MTCMOS의 누설 전류 차단 기술과 이온 주입 농도 조정을 융합한 마스크 제작 사후 성능 향상 기법을 소개한다. 그리고 MTCMOS 기술에 관련하여 발생하는 새로운 설계 이슈들을 해결하는 최신 기술들을 집적하여 개발된 MTCMOS ASIC 설계 방법론을 제시한다. 특히, 현존하는 상업용 소프트웨어로 설계 흐름을 구현하고 있어 실용성이 높다. 제안된 기법들의 효용성을 검증하기 위해 0.18um 기술에 적용하여 PDA 프로세서를 구현하였다. 제작된 PDA 프로세서는 333MHz에서 동작하였다. 이는 재설계 및 마스크 제작비용 없이 단지 이온 주입 농도 조정으로 약 23%의 추가적인 성능 향상 효과를 나타낸 성과이다. 이 때, 대기 시 누설 전력 소모는 2uW를 유지함으로써 MTCMOS 기술 적용 전 대비 수천 배 억제하는 효과를 얻었다.

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[학술지(정기간행물)] - S. Mutoh, / 1996. / A 1V Multi-Threshold Voltage CMOS DSP with an Efficient Power Management Technique for Mobile Phone Application

[학술지(정기간행물)] - T. Kuroda / 1996. / A 0.9V 150MHz 10mW 4mm2 2-D Discrete Cosine Transform Core Processor with Variable-Threshold Voltage Scheme

[학술지(정기간행물)] - S. Shigematsu / 1997. / A 1-V High- Speed MTCMOS Circuit Scheme for Power- Down Application Circuits

[학술지(정기간행물)] - H. Makino / 1998. / An Auto-Backgate-Controlled MT-CMOS Circuit

[학술지(정기간행물)] - K. Kumagai / 1998. / A Novel Powering-down Scheme for Low Vt CMOS Circuits

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