Minimização lógica por fusão de portas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Silva, Luciana Mendes da
• Orientador(a): Reis, Ricardo Augusto da Luz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Microeletrônica; Circuitos integrados
• Palavras-chave em Inglês: Logic minimization; Microelectronics; EDA; Algorithm
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/180291

Neste trabalho é apresentado um método para redução do número de transistores em circuitos integrados. Foram desenvolvidos um algoritmo e uma ferramenta de EDA baseada no mesmo, denominada de LOMGAM (Logic Minimization by Gate Merging - minimização Lógica por Fusão de Portas), com o objetivo de investigar a redução do número de transistores em um circuito integrado por meio da fusão de portas lógicas. Essa técnica é aplicada sobre uma netlist já mapeado para uma biblioteca de células, e trabalha substituindo conjuntos de portas lógicas interconectadas de fanout unitário por novas portas complexas de função lógica equivalente, independente delas estarem disponíveis em uma biblioteca. A ferramenta desenvolvida, LOMGAM é usada para explorar a aplicação de um conjunto de parâmetros na realização da fusão de portas, e observar o comportamento da aplicação destes sobre o número final de transistores e de conexões do circuito. O LOMGAM é composto por 7 etapas: Identificação das Interconexões e das Portas Combinacionais; Identificação do Fanout; Geração das Equações Booleanas; Processo de Fusão; Conversão para CMOS; Geração da Netlist minimizada no Formato eqn e Geração da netlist no formato Spice O suporte a três tipos de parâmetros de controle foi implementado: Índice de Fusão de Portas (Gate Merging Index - GMI), Quantidade Máxima de Transistores em Série (QTMS), e Número Máximo de Inversores (NMI) nas entradas das portas aglutinadas. Sendo que o usuário pode adotar separadamente pelo uso do GMI ou do QMTS. Através da aplicação do LOMGAM verificou-se uma redução média de 11% no número de transistores e de 26,17%, em média, da quantidade de interconexões para o parâmetro Quantidade Máxima de Transistores em Série (QMTS). Para o parâmetro Índice de Fusão de Portas (GMI), ocorreu uma redução média de 6,89% na quantidade de transistores e uma redução média de 13,31% na quantidade de interconexões. Além disso, observa-se que o tempo de execução da ferramenta não aumenta exponencialmente em relação ao aumento do Índice de Fusão de Portas (GMI).