Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Wettbewerbs-Finale – UMC 18 Layout 10 Bit Multiplizierer Enrico Heinrich

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Aufgabe Beschreibung eines 10 x 10 bit breiten Multiplizierers in VHDL ohne Multiplikationszeichen Multiplikation in einem Taktzyklus Layout in UMC 18 Arbeitsschritte

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Arbeitsschritte Xilinx FPGA geeignet für ersten Test des Designs Synopsys Synthese auf UMC 18 Silicon Ensemble Layout Aufbau

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Aufbau des Multiplizierers Beispiel: x Aufbau Erstellen der Partialprodukte unbesetzte Stellen werden mit NULLEN aufgefüllt es entstehen 10 Partialprodukte, die jeweils 20 bit breit sind diese müssen möglichst effektiv zusammenaddiert werden

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Aufbau des Multiplizierers Aufbau Beispiel: x

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Aufbau des Multiplizierers Jeder Block enthält eine Baumstruktur mit einer Tiefe von 5 Volladdierern Input: 20 x 10 Bit Out: 20 Bit Carry Save Zahl Layout

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Power Layout

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Ergebnisse Power

Institut für Angewandte Mikroelektronik und Datentechnik Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, Universität Rostock Spezielle Anwendungen des VLSI-Entwurfs Auflistung der Vergleichsparameter Design- bezeichnung min. Perioden- dauer (Timing Analyse) max. Frequenz f max (Timing Analysis) Verlustleistung bei f max (Synopsys nach Layout) Errechnetes Power-Delay- Produkt Verlustleistung bei 100 MHz (Synopsys nach Layout) Errechnetes Power-Delay- Produkt Fläche Stat.Dyn.GesamtStat.Dyn.Gesamt [ns][MHz][mW] [pJ][mW] [pJ][mm²] B WertDesignbezeichnung Beste Frequenz:3.45ns B++ Bestes Power-Delay-Produkt:271.78pJ B++ Beste Verlustleistung bei 100 MHz:30.06mW B++ Designername: Enrico Heinrich