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© Digital Integrated Circuits2nd (J. Rabaey et al) Interligações

A interligação (pista)A interligação (pista)

transmitters receivers

esquema representação física


Impacto das interligaçõesImpacto das interligações


Modelos de pistasModelos de pistas

Modelo completo Apenas capacidades


Capacidade de uma pistaCapacidade de uma pista

VDD VDD

Vin Vout

M1

M2

M3

M4Cdb2

Cdb1

Cgd12

Cw

Cg4

Cg3

Vout2

Fanout

Interconnect

VoutVin

CLSimplified

Model


Capacidade: Modelo das placas paralelasCapacidade: Modelo das placas paralelas

Dielectric

Substrate

L

W

H

tdi

Electrical-field lines

Current flow

WLt

cdi

diint

LLCwire SSS

SS

1


PermitividadePermitividade


Capacidades das franjasCapacidades das franjas

W - H/2H

+

(a)

(b)


Franja versus Placas paralelasFranja versus Placas paralelas

(from [Bakoglu89])


Capacidade entre pistasCapacidade entre pistas

fringing parallel


Impacto da capacidade entre pistasImpacto da capacidade entre pistas

(from [Bakoglu89])


Capacidades de pistas (0.25 Capacidades de pistas (0.25 m CMOS)m CMOS)


Resistência Resistência

W

L

H

R = H W

L

Sheet ResistanceRo

R1 R2


Resistividade Resistividade


Lidando com a resistênciaLidando com a resistência

Escalamento selectivo da tecnologia Melhores materiais

redução do comprimento médio das pistas e.g. cobre, silicatos

Mais camadas de interconexão redução do comprimento médio das pistas


Polycide Gate MOSFETPolycide Gate MOSFET

n+n+

SiO 2

Poli-silício

Silicato

p

Conductividade: 8-10 melhor que Poly


Resistência por unidade de áreaResistência por unidade de área


O modelo de parâmetros concentradosO modelo de parâmetros concentrados

Vout

Driver

cwire

VinClumpe d

RdriverVout


O modelo RC de parâmetros O modelo RC de parâmetros concentrados: o atraso de Elmoreconcentrados: o atraso de Elmore


Atraso de Elmore: Cadeia RCAtraso de Elmore: Cadeia RC


Modelo de pistaModelo de pista

Assumir: Pista é constituída por N segmentos de igual comprimento

Para valores grandes de N:


Linha RC distribuídaLinha RC distribuída


Resposta ao impulso de uma pista Resposta ao impulso de uma pista em função de tempo e distânciaem função de tempo e distância

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50

0.5

1

1.5

2

2.5

time (nsec)

volta

ge (V

)

x= L/10

x = L/4

x = L/2

x= L


Modelos RC Modelos RC


Atacar uma pista RCAtacar uma pista RC

Vi n

Rs Vo ut(rw,cw,L)


Regras aproximadasRegras aproximadas

atrasos rc devem ser apenas considerados se tpRC >> tpgate (porta que alimenta a pista)

Lcrit >> tpgate/0.38rc atrasos rc devem ser apenas considerados

quando o tempo de subida (descida) à entrada da linha é menor que RC, o tempo de subida (descida) da linha.

trise < RC se esta condição não se verificar, a mudança do sinal

é mais lenta que o atraso de propagação da pista

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