Un nuevo marco de algoritmo genético y Spectre para optimizar el retraso y el consumo de energía en el diseño de comparadores dinámicos
Autores: Nguyen, Hoang Trong; Hoang, Trang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un nuevo marco de algoritmo genético y Spectre para optimizar el retraso y el consumo de energía en el diseño de comparadores dinámicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Circuitos analógicos
Automatización del diseño
Técnicas de optimización
Algoritmo genético
Comparador
Convertidores analógico-digitales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
En el diseño de circuitos integrados (CI), los circuitos analógicos contribuyen significativamente como la interfaz entre las señales del mundo real y digital. Aunque representan una parte relativamente pequeña del circuito general, su proceso de diseño suele ser el más laborioso, principalmente desde la fase de iteración manual de los parámetros del circuito para cumplir con las especificaciones de diseño. Por lo tanto, la automatización del diseño de circuitos analógicos con la ayuda de técnicas eficientes de optimización surge como un candidato prometedor para abordar el problema. Entre los algoritmos de optimización, si bien el algoritmo genético (GA) ha demostrado ser efectivo para encontrar soluciones casi óptimas, no se ha aplicado ampliamente al campo del diseño de circuitos analógicos. Por lo tanto, este documento propone un método para utilizar GA en la optimización de una topología de circuito ampliamente utilizada, a saber, el comparador. El comparador se considera el bloque fundamental en el diseño de la mayoría de los convertidores analógico-digitales (ADC). Para ADC de alta velocidad, generalmente se eligen comparadores dinámicos con el fin de lograr alta velocidad y eficiencia energética. En resumen, este documento introduce una arquitectura innovadora GA-Spectre para optimizar el comparador dinámico con respecto al retardo y el consumo de energía. Los resultados post-optimización son optimistas con un retardo de 72.61 ps y una disipación de potencia de 3.11 uW.
Descripción
En el diseño de circuitos integrados (CI), los circuitos analógicos contribuyen significativamente como la interfaz entre las señales del mundo real y digital. Aunque representan una parte relativamente pequeña del circuito general, su proceso de diseño suele ser el más laborioso, principalmente desde la fase de iteración manual de los parámetros del circuito para cumplir con las especificaciones de diseño. Por lo tanto, la automatización del diseño de circuitos analógicos con la ayuda de técnicas eficientes de optimización surge como un candidato prometedor para abordar el problema. Entre los algoritmos de optimización, si bien el algoritmo genético (GA) ha demostrado ser efectivo para encontrar soluciones casi óptimas, no se ha aplicado ampliamente al campo del diseño de circuitos analógicos. Por lo tanto, este documento propone un método para utilizar GA en la optimización de una topología de circuito ampliamente utilizada, a saber, el comparador. El comparador se considera el bloque fundamental en el diseño de la mayoría de los convertidores analógico-digitales (ADC). Para ADC de alta velocidad, generalmente se eligen comparadores dinámicos con el fin de lograr alta velocidad y eficiencia energética. En resumen, este documento introduce una arquitectura innovadora GA-Spectre para optimizar el comparador dinámico con respecto al retardo y el consumo de energía. Los resultados post-optimización son optimistas con un retardo de 72.61 ps y una disipación de potencia de 3.11 uW.