Skip to main content
SUPERVISOR
Rasoul Dehghani,Seyedmasoud Sayedi
رسول دهقانی (استاد مشاور) سید مسعود سیدی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shirin Pourashraf
شیرین پوراشرف

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
In today's advanced fabrication technologies implementation of a complete system with high processing speed and low consumed area, on a single chip is possible. But for implementation of some operations like multiplication due to the number of needed transistors, and also the overall circuit power dissipation, the challenge still exists and the design of such circuits is critical. In dynamic circuits, the excessive loading of clock signal that connected to the flip flops and dynamic gates, leads to high power consumption especially in high frequency circuits. In Data Driven Dynamic Logic structures (D³L family), compared to other dynamic logic families the clock distribution network is reduced, and instead of clock signal the input signals are used to control the precharge and Evaluation phases. This, not only reduces the problems caused by the clock signal buffering and clock routing, but also reduces the power losses in the circuit. However, along with less power consumption compared to other dynamic structures, the precharge and also often the evaluation phases are slower in D³L structure. Therefore the structure needs some modification to reduce the problem of low speed. Today, in every general purpose microprocessor structure, a part of the hardware is allocated to the divider section. Also in the processing of digital signals in the three dimensional graphic applications, high speed units that perform division operation are necessary and the demand for them is increasing. In general, the sequential format of the division operation leads to high latencies in the circuits. Using high radix numbers, especially in the SRT dividers which are considered among the fastest division algorithms in VLSI circuits, reduces the number of steps efficiently, that consequently reduces the latency and subsequent power consumption. Using look-up table to select the quotient, which is performed in most algorithms, has lead to the complexity of the SRT dividers implementation, causing that a considerable part of the consumed power be related to the tables. Employing some methods to reduce the size of the tables, or even remove them, can considerably increase the speed of the divider and also reduce the power consumption. In this thesis besides reviewing the division algorithms and the logic families' structures, the implementation of a 16bit radix-4 SRT divider based on a modified D³L family structure is presented. The aim of the work is reduction of, the required steps to perform the algorithm, latency, delay, and power consumption. For implementation the TSMC_180 nm technology is used. The divider has pipelined structure and its latency is equal to 10 half cycles. Key Words: SRT dividers, Latency, Data Driven Dynamic Logic Structures, Reduction of energy consumption, Speed.
در تکنولوژی های پیشرفته ی امروزی پیاده سازی یک سیستم کامل با سرعت پردازش بالا و فضای اشغالی کم بر روی تراشه امکان پذیر شده اما با توجه به چند برابر شدن تعداد ترانزیستورها بر روی تراشه نه تنها اتلاف توان کلی مدار کمتر نشده، بلکه بحرانی تر نیز شده است. در مدارهای دینامیکی بار بیش از حد سیگنال پالس ساعت که علاوه بر رجیسترها، گیت های دینامیکی را نیز تغذیه می کند موجب مصرف بالای توان بخصوص در مدارهای فرکانس بالا می شود. در روش منطقی یا منطق دینامیکی هدایت شده با اطلاعات، شبکه ی توزیع کلاک بسیار کوچکتر از قبل شده و سیگنال های ورودی مدار به جای کلاک برای کنترل فازهای پیش شارژ و ارزیابی استفاده می شوند. با این کار مشکلات ناشی از بافر کردن سیگنال کلاک و مسیردهی شبکه ی توزیع آن از بین رفته و تلفات توان در سطح مدار نیز، کاهش می یابد. مصرف توان کمتر ساختارهای در ازای کندتر شدن فاز پیش شارژ و نیز غالبا فاز ارزیابی، نسبت به نمونه های دینامیکی بدست می آید. در نتیجه ساختار این خانواده ی منطقی، به تغییراتی جهت جبران مشکل کم شدن سرعت نیاز دارد. واحدهای پردازنده ی محاسباتی از جمله مهمترین و پرکاربردترین واحدهای موجود در بسیاری از مدارهای مجتمع می باشند. الگوریتم های مربوط به عمل تقسیم و نیز پیاده سازی سخت افزار آن بر خلاف الگوریتم های جمع (تفریق) و ضرب، به صورت محدودتری بررسی شده اند. این در حالی است که امروزه هر ریزپردازنده ی همه منظوره، قسمتی از سخت افزار خود را جهت پیاده سازی بخش تقسیم صرف می کند. همچنین در پردازش سیگنال های دیجیتال برای کاربردهای گرافیکی سه بعدی، وجود واحدهای پرسرعت برای انجام عمل تقسیم ضروری می باشد و تقاضا برای آن رو به افزایش است. در حالت کلی ترتیبی بودن عمل تقسیم موجب Latency بالای مدار می گردد که می تواند محدودیت هائی در کارآئی کلمات کلیدی: تقسیم کننده ی SRT، Latency، ساختارهای دینامیکی کنترل شونده با اطلاعات، کاهش انرژی مصرفی، سرعت عملکرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی