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ETRI journal v.26 no.6, 2004년, pp.513 - 519  
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A Low Power 16-Bit RISC Microprocessor Using ECRL Circuits

Shin, Young-Joon    (Department of Electronic Engineering, Soongsil University   ); Lee, Chan-Ho    (Department of Electronic Engineering, Soongsil University   ); Moon, Yong    (Department of Electronic Engineering, Soongsil University  );
  • 초록

    This paper presents a low power 16-bit adiabatic reduced instruction set computer (RISC) microprocessor with efficient charge recovery logic (ECRL) registers. The processor consists of registers, a control block, a register file, a program counter, and an arithmetic and logical unit (ALU). Adiabatic circuits based on ECRL are designed using a $0.35{\mu}m$ CMOS technology. An adiabatic latch based on ECRL is proposed for signal interfaces for the first time, and an efficient four-phase supply clock generator is designed to provide power for the adiabatic processor. A static CMOS processor with the same architecture is designed to compare the energy consumption of adiabatic and non-adiabatic microprocessors. Simulation results show that the power consumption of the adiabatic microprocessor is about 1/3 compared to that of the static CMOS microprocessor.


  • 주제어

    Adiabatic circuit .   low energy .   low power .   ECRL .   microprocessor .   latch .   ALU.  

  • 참고문헌 (14)

    1. On-chip Multiprocessor with Simultaneous Multithreading , Park, Kyoung;Choi, Sung-Hoon;Chung, Yong-Wha;Hahn, Woo-Jong;Yoon, Suk-Han , ETRI J. / v.22,pp.13-24,
    2. Reversible Energy Recovery Logic Circuit without Non-adiabatic Energy Loss , Lim, Joon-Ho;Kwon, Ki-Paek;Chae, Soo-Ik , Electronics Lett. / v.34,pp.344-346,
    3. A 16-Bit Adiabatic Macro Blocks with Supply Clock Generator for Micro-Power RISC Datapath , Lee, H.S.;Na, I.H.;Leem, C.;Moon, Y. , ITC-CSCC 2002 / v.,pp.1563-1566,
    4. AE32000B: a Fully Synthesizable 32-Bit Embedded Microprocessor Core , Kim, Hyun-Gyu;Jung, Dae-Young;Jung, Hyun-Sup;Chio, Young-Min;Han, Jung-Su;Min, Byung-Gueon;Oh, Hyeong-Cheol , ETRI J. / v.25,pp.337-344,
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    12. Adiabatic Computing with the 2N-2N2D Logic Family , Kramer, A.;Denker, J.S.;Avery, S.C.;Dickinson, A.G.;Wik, T.R. , Symp. VLSI Circuits Dig. of Tech. Papers / v.,pp.25-26,
    13. Power Dissipation Measurements on Recovered Energy Logic , Hinman, R.T.;Schlecht, M.F. , Symp. VLSI Circuits / v.,pp.19-20,
    14. Digital Integrated Circuits , Rabaey, Jan M. , / v.,pp.209;359-362,

 저자의 다른 논문

  • Shin, Young-Joon (1)

    1. 2003 "단열회로를 이용한 16-bit 저전력 마이크로프로세서의 설계" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SC, 시스템 및 제어 40 (6): 31~38    
  • Lee, Chan-Ho (26)

  • Moon, Yong (19)

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