پیاده سازی و مقایسه مدارات فشرده ساز 5 به 2 با تکنیک ورودی انتشار گیت (GDI)
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوترابراهیم ابراهیم زاده 1 , امیر فتحی 2 , بهبود مشعوفی 3
1 - دانشکده برق، کامپیوتر و فناوری‌های نوین، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ايران
2 - دانشکده برق، کامپیوتر و فناوری‌های نوین، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ايران
3 - دانشکده برق، کامپیوتر و فناوری‌های نوین، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ايران،
کلید واژه: فشرده‌ساز (کمپرسور), ورودی انتشار گیت (GDI), ضرب‌کننده, موج رقم نقلی, حاصل‌ضرب جزئی, جمع‌کننده نهایی.,
چکیده مقاله :
فشرده‌سازها (کمپرسورها) به دلیل اینکه بیشترین مصرف توان و سرعت را در مدار به خود اختصاص می‌دهند دارای نقش اساسی در ضرب‌کننده‌ها هستند. تکنیک ورودی انتشار گیت (GDI) برای طراحی و پیاده‌سازی مدارهای کم‌توان استفاده شده است. این تکنیک نقش مهمی در کاهش توان و افزایش سرعت دارد. گیت‌های استفاده‌شده برای پیاده‌سازی این فشرده‌سازها (GDI) نشان‌دهنده بهبود در تعداد ترانزیستور مورد استفاده، توان و سرعت است که با مقایسه‌ای ساده با منطق استاتیک CMOS می‌توان به آن پی برد. در این مقاله چند مورد از ساختارهای مهم فشرده‌سازها به وسیله تکنیک مورد نظر (GDI) پیاده‌سازی، و نتایج به‌دست‌آمده بیان شده است. این پیاده‌سازی‌ها در شرایط یکسان مورد بررسی قرار گرفته‌اند که شاهد بهبود عملکرد کلی خواهیم بود.
Compressors play an essential role in multipliers because they consume the most power and speed in the circuit. Gate Diffusion Input (GDI) technique has been used to design and implement low power circuits. This technique plays an important role in reducing power and increasing speed. The gates used to implement these compressors (GDI) show an improvement in the number of transistors used, power and speed, which can be realized by a simple comparison with CMOS static logic. In this article, some of the important structures of compressors have been implemented by the desired technique (GDI) and the obtained results have been stated. These implementations have been tested under the same conditions, and we will see an improvement in overall performance.
[1] A. Kumar, "VLSI implementation of vedic multiplier," Design and Development of Efficient Energy Systems, Ch. 2, pp. 13-30, Scrivener Publishing LLC, 2022.
[2] M. A. Ahmed, M. A. M. El-Bendary, F. Z. Amer, and S. M. Singy, "Delay optimization of 4-bit ALU designed in FS-GDI technique," in Proc. Int. Conf. on Innovative Trends in Computer Engineering, ITCE'19, pp. 534-537, Aswan, Egypt, 2-4 Feb. 2019.
[3] A. Morgenshtein, V. Yuzhaninov, A. Kovshilovsky, and A. Fish, "Full-swing gate diffusion input logic-case-study of low-power CLA adder design," Integration, vol. 47, no. 1, pp. 62-70, Jan. 2014.
[4] C. H. Chang, J. Gu, and M. Zhang, "Ultra-low-voltage low-power CMOS 4-2 and 5-2 compressors for fast arithmetic circuits," IEEE Trans. on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 51, no. 10, pp. 1985-1997, Oct. 2004.
[5] S. Veeramachaneni, K. M. Krishna, L. Avinash, S. R. Puppala, and M. B. Srinivas, "Novel architectures for high-speed and low-power 3-2, 4-2 and 5-2 compressors," in Proc. 20th Int. Conf. on VLSI Design Held Jointly with 6th Int. Conf. on Embedded Systems, VLSID'07, pp. 324-329, Bangalore, India, 6-10 Jan. 2007.
[6] A. Najafi, A. Najafi, and S. Mirzakuchaki, "Low-power and high-performance 5:2 compressors," in Proc. 22nd Iranian Conf. on Electrical Engineering, ICEE'14, pp. 33-37, Tehran, Iran, 20-22 May 2014.
[7] A. Fathi, B. Mashoufi, and S. Azizian, "Very fast, high-performance 5-2 and 7-2 compressors in CMOS process for rapid parallel accumulations," IEEE Trans. on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 28, no. 6, pp. 1403-1412, Jun. 2020.
[8] R. Uma and P. Dhavachelvan, "Modified gate diffusion input technique: a new technique for enhancing performance in full adder circuits," Procedia Technology, vol. 6, pp. 74-81, 2012.
[9] E. Abiri, A. Darabi, and S. Salem, "Design of multiple-valued logic gates using gate-diffusion input for image processing applications," Computers & Electrical Engineering, vol. 69, pp. 142-157, 2018.
