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Theses

Low energy design of digital circuits

Résumé : Ce travail de thèse traite différents aspects de la conception basse consommation. Tout d’abord, le concept du calcul réversible, considéré comme le premier essai pour un calcul sans dissipation, est présenté. Puis, je me suis intéressée aux dissipations des circuits complémentaires MOS puisque c’est la logique la plus couramment utilisée dans les circuits numériques. J’ai proposé deux approches pour réduire la consommation de ces circuits numériques. La première approche porte sur la réduction de la dissipation due aux glitchs. J’ai proposé une nouvelle méthode qui consiste à adapter les tensions de seuil des transistors pour assurer un filtrage optimal de ces glitchs. Les résultats de simulation montrent que nous obtenons jusqu’à16% de réduction des glitchs, ce qui représente une amélioration de 18% par rapport à l’état de l’art sur la base des circuits de référence ISCAS85. La deuxième approche porte sur la réduction de la dissipation obtenue en faisant fonctionner les transistors MOS en régime d’ inversion faible (sous-seuil). Les circuits fonctionnant dans ce régime représentent une solution idéale pour les applications ultra-basse-consommation. Par contre, l’une des préoccupations majeures est qu’ils sont plus sensibles aux dispersions des processus de fabrication, ce qui peut entraîner des problèmes de fiabilité. Je propose un modèle compact qui détermine le point d’énergie minimum de façon analytique, donc sans recourir à une simulation type SPICE, tout en étant suffisamment précise vis-à-vis de la variabilité(due à la dispersion). L’écart de résultat entre le modèle compact et un modèle SPICE complet est de 6%.
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01250471
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, January 4, 2016 - 6:53:05 PM
Last modification on : Wednesday, June 24, 2020 - 4:19:00 PM
Document(s) archivé(s) le : Friday, April 15, 2016 - 4:22:15 PM

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  • HAL Id : tel-01250471, version 1

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Mariem Slimani. Low energy design of digital circuits. Micro and nanotechnologies/Microelectronics. Télécom ParisTech, 2013. English. ⟨NNT : 2013ENST0016⟩. ⟨tel-01250471⟩

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