디지털 집적회로 해석 및 설계 1

초미세 공정을 이용한 디지털 집적회로 해석 및 설계를 읽고

출판사 한빛미디어

공식이나 암기할 것 보다는 회로 설계 시 주의할 점이나 알면 좋은점들 위주로 정리하겠습니다.

1. 초미세 디지털 IC 설계

아날로그 회로와 비교한 디지털 회로의 장점중 하나는 잡음이 다음 로직 상태에 누적되지 않는다는 것 입니다.

왜냐하면 한 로직에서 아웃풋으로로 분류되어서 나오기 때문입니다.

 

오늘날 로직 설계에서 많은 이슈들은 전력 소모와 관련이 있다.

총전력은 정전력(Static power)+동전력(Dynamic power)로 정해집니다.

고속회로는 주파수가 커지고 큰 Capacitance를 갖는 트랜지스터를 요구하기 때문에 동적전력이 커집니다.

오늘날 타이밍과 전력 소모는 설계의 가장 중요한 사양이다.

CMOS 인버터는 한 트랜지스터가 항상 OFF되어 있으므로 전력 소모가 작다. 이 점은 CMOS의 큰 장점이다.

집적화가 됨에 따라 폭이 좁은 도선은 무시할 수 없는 저항을 갖게 되었고,

도선이 얇아지지만 그 높이는 그에 비해 감소되지 않아서 키가 크고 홀쭉한 전도체처럼 형성되어 

두 도선이 근접하게 되면 무시할 수 없는 커패시턴스를 갖게 된다.

여기서 저항이 커지게 되면 신호의 지연(RC Delay), 전압강하가 일어나게 됩니다. 

지연 방지 -> 구리 낮은 비저항 도선의 지연이 게이트 지연보다 커지는것을 방지하기 위해 도선을 따라 군데군데 큰 버퍼를 넣음

XOR의 다양한 로직