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Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Results of Phase 4: Layout for ST65 technology by Christoph Niemann 11.12.2013 Selected Topics.

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Präsentation zum Thema: "Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Results of Phase 4: Layout for ST65 technology by Christoph Niemann 11.12.2013 Selected Topics."—  Präsentation transkript:

1 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Results of Phase 4: Layout for ST65 technology by Christoph Niemann Selected Topics in VLSI Design © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik1 Institute MD, University of Rostock

2 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Content Observations Changes in Filterdesign Frequency Response Changes in Implementation Synthesis and Layout Picture of Chip Layout Metric © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

3 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Observations Filter-design is not optimal (slew rate can be achieved with less then 14 coefficients Further optimisations in VHDL-Code are possible Those vhdl optimisations might have an higher impact on the results then advanced Layout-Options Use different CPA to save Registers Correction of the mean of truncation-error and addition of the lsb- ones of the sign change in two’s complement is possible with a single correction vector © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

4 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Changes in Filterdesign Creating a standart bandpass design with fdatool Costumize with pole/zero editor Check the design in MATLAB within a replicated test bench Order 10 fir filter Reduces number of partial products from 26 to 13 Maximum 2 partial products per coefficient © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

5 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Frequency Response © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

6 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Changes in Implementation Correction of truncation error Makes the use of 8 bit adders ans 7 bit registers posible Saves 33% of the full-adders and 42% of the registers  altogether reducing of hardware by 60% © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

7 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Synthesis and Layout Sythesis Higher frequency due to changed design Layout Quadratic core core to I/O pin spacing of 10µm No further layout improvements © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

8 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Picture of Chip Layout © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik

9 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Metric © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik Phase 3Phase 4 Timing0.9 ns0.86 ns Frequency1111 MHz1163 MHz Dynamic Power9.97 mW mW Leakage Power66.8 nW nW Metric2.06*10 18 MHz 3 /W²2.377*10 19 MHz 3 /W² Pipeline Stages41 Core Size Core Utilization %

10 Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Thank you for your attention! © 2013 UNIVERSITÄT ROSTOCK | Fakultät für Informatik und Elektrotechnik


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