Síntesis de red de reloj de malla cruzada
Autores: Cheng, Wei-Kai; Yeh, Zih-Ming; Kao, Hsu-Yu; Huang, Shih-Hsu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Síntesis de red de reloj de malla cruzada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diseño de red de reloj
Consumo de energía
Cierre de temporización
Arquitectura de árbol de reloj
Arquitectura de malla de reloj
Arquitectura de red de reloj híbrida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En el diseño de la red de relojes, el equilibrio entre el consumo de energía y el cierre temporal es un problema importante y difícil. La arquitectura del árbol de reloj tiene una longitud de cable más corta y un mejor consumo de energía, pero es más difícil lograr el cierre temporal con ella. Por otro lado, la arquitectura de malla de reloj es más fácil de cumplir con la restricción de desfase de reloj, pero generalmente tiene un consumo de energía mucho mayor. Por lo tanto, una arquitectura de red de reloj híbrida que combine tanto el árbol de reloj como la malla de reloj parece ser una solución prometedora. En una estructura híbrida de malla/árbol normal, se coloca un búfer de conducción en la intersección de las líneas de malla. En este documento, proponemos una nueva arquitectura de cruce de malla, y distribuimos los búferes para equilibrar la capacitancia de conmutación general, reduciendo el número de registros conectados a un subárbol y la capacitancia de carga de un búfer. Con la dispersión promedio de la fuerza de conducción general, nuestra metodología crea pequeños árboles de reloj con desfase no nulo. Además, integramos técnicas de cierre de reloj, agrupamiento de registros y equilibrio de carga para optimizar el desfase de reloj y la capacitancia de carga simultáneamente. La metodología propuesta tiene cuatro etapas: planificación de cruce de malla, agrupamiento de registros, conexión de líneas de malla y equilibrio de carga. Los resultados experimentales muestran que nuestra arquitectura de cruce de malla tiene una alta tolerancia a la variación del proceso y es robusta en todos los modos de operación. Comparándola con la arquitectura de malla uniforme, nuestra metodología y algoritmos reducen en promedio un 28.9% de la capacitancia de carga y un 80.4% del desfase de reloj. En comparación con la arquitectura de malla no uniforme, también reducimos la capacitancia en un 22.4% y el desfase en un 76.7% en promedio. Esto ilustra que podemos obtener una solución factible de manera efectiva y mejorar tanto el consumo de energía como el desfase de reloj simultáneamente.
Descripción
En el diseño de la red de relojes, el equilibrio entre el consumo de energía y el cierre temporal es un problema importante y difícil. La arquitectura del árbol de reloj tiene una longitud de cable más corta y un mejor consumo de energía, pero es más difícil lograr el cierre temporal con ella. Por otro lado, la arquitectura de malla de reloj es más fácil de cumplir con la restricción de desfase de reloj, pero generalmente tiene un consumo de energía mucho mayor. Por lo tanto, una arquitectura de red de reloj híbrida que combine tanto el árbol de reloj como la malla de reloj parece ser una solución prometedora. En una estructura híbrida de malla/árbol normal, se coloca un búfer de conducción en la intersección de las líneas de malla. En este documento, proponemos una nueva arquitectura de cruce de malla, y distribuimos los búferes para equilibrar la capacitancia de conmutación general, reduciendo el número de registros conectados a un subárbol y la capacitancia de carga de un búfer. Con la dispersión promedio de la fuerza de conducción general, nuestra metodología crea pequeños árboles de reloj con desfase no nulo. Además, integramos técnicas de cierre de reloj, agrupamiento de registros y equilibrio de carga para optimizar el desfase de reloj y la capacitancia de carga simultáneamente. La metodología propuesta tiene cuatro etapas: planificación de cruce de malla, agrupamiento de registros, conexión de líneas de malla y equilibrio de carga. Los resultados experimentales muestran que nuestra arquitectura de cruce de malla tiene una alta tolerancia a la variación del proceso y es robusta en todos los modos de operación. Comparándola con la arquitectura de malla uniforme, nuestra metodología y algoritmos reducen en promedio un 28.9% de la capacitancia de carga y un 80.4% del desfase de reloj. En comparación con la arquitectura de malla no uniforme, también reducimos la capacitancia en un 22.4% y el desfase en un 76.7% en promedio. Esto ilustra que podemos obtener una solución factible de manera efectiva y mejorar tanto el consumo de energía como el desfase de reloj simultáneamente.