I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9 ,   pp .   912 ~ 920   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 2 . pp 912 - 920             912       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   D e si g n   o f   l o w   p o w e r   8 - b i t   Ga t e - d i f f u si o n   i n p u t   ( GD I)   f u l l   a d d e r   u si n g   v a r i a b l e   b o d y   b i a ( V B B )   t e c h n i q u e   i n   9 0 n m   t e c h n o l o g y       Wo o   We i   K ai ,   N ab i h ah   A h m ad ,   M o h am ad   H ai r o l   Jab b a r   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   a nd   E l e c t r o ni c   E ng i n e e r i ng   ( F K E E ) ,     U ni v e r s i t i   T un   H us s e i n   O nn   M a l a y s i a   ( U T H M ) ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e S e 28 ,   2 018   R e v i s e N o v   26 ,   2018   A c c e pt e D e c   7 ,   20 1 8       I n   di g i t a l   s y s t e m ,   t h e   f ul l   a dde r s   a r e   f und a m e n t a l   c i r c ui t s   t h a t   a r e   us e f o r   a r i t hm e t i c   o pe r a t i o ns .   A dde r   o pe r a t i o c a be   us e t o   i m p l e m e nt   a nd   pe r f o r m   c a l c ul a t i o o f   t he   m ul t i pl i e r s ,   s ubt r a c t i o n,   c o m pa r a t o r s ,   a n a dd r e s s   o pe r a t i o i a A r i t hm e t i c   L o g i c   U ni t   ( A L U ) .   T h e   s ub t hr e s ho l l e a k a g e   c ur r e n t   i nc r e a s i ng   a s   pr o po r t i o na l   w i t h   t he   s c a l i ng   do w o f   o xi de   t hi c kne s s   a nd  t r a ns i s t o r   i s ho r t   c ha nn e l   s i z e s .   I t hi s   pa p e r ,   a   G a t e - d i f f us i o I nput   ( G D I )   c i r c ui t   d e s i g t e c hni q ue   a l l o w   m i ni m i z a t i o t h e   num be r   o f   t r a n s i s t o r   w hi l e   m a i nt a i n i ng   l o w   c o m pl e xi t y   o f   l o g i c   de s i g a nd  l o w   po w e r   r e a l i z a t i o o f   V a r i a b l e   B o dy   B i a s i ng   ( V B B )   t e c hni q ue   t o   r e duc e   t he   s t a t i c   po w e r   c o ns um pt i o n.   T he   S i l t e r r a   90 nm   p r o c e s s   d e s i g ki t   ( P D K )   w a s   u s e d   t o   de s i g n   8 - bi t   f u l l   a dd e r   w i t V B B   t e c hni q ue   i f ul l   c us t o m   m e t ho do l o gy  by   us i ng  S y no ps y s   E l e c t r o ni c   D e s i g A ut o m a t i o ( E D A )   t o o l s .   T he   s i m ul a t i o o f   8 - bi t   f ul l   a d de r   w a s   c o m pa r e w i t h i a   c o nv e nt i o na l   b i a s   t e c hni que   a nd  V B B   t e c hni que   w i t o pe r a t i ng   v o l t a g e   o f   V _D D = 0. 2V   s up pl y .   T he   r e s u l t   s ho w e t he   r e duc t i o o f   V B B   t e c hni que   i t e r m   o f   pe a po w e r ,   P _ pe a k = 39%   a nd  a v e r a g e   po w e r ,   P _a v g = 30%   c o m pa r e   w i t h   c o nv e nt i o na l   bi a s   t e c hni qu e .   M o r e o v e r ,   t h e   P o w e r   D e l a y   P r o duc t   ( P D P )   s ho w e 1 . 29p J   i V B B   t e c hni que   c om pa r e   w i t h   c o nv e nt i o na l   b i a s   m o de   1 . 67 pJ .   T he   a r e a   s i z e   o f   8 - B i t   f ul l   a dde r   w a s   10μ m × 23μ m .   Ke y w or ds :   F ul l   a dde r   G a t e - di f f us i o n   i n p ut   L ow   pow e r   de s i g n   V a r i a b l e   b o d y   b i a s i n g   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   W oo   W e i   K a i ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i ng,   F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   a n E l e c t r o ni c   E ngi n e e ri n g   (F K E E ) ,     U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i O nn  M a l a y s i a   (U T H M )   P a ri t   R a j a   86 400   B a t P a ha t ,   J o h o r ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   w w ka i 94@ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     In   r e c e n t   t e c hn o l o gi e s ,   V e r y   L a r ge   S c a l e   In t e g ra t i o n   (V L S I)  a ppl i c a t i o n s   w e r e   gr o w   a dv a n c e d   ra pi d l y ,   s uc h   a s   i m a ge   p r o c e s s i n g,   v i de o   pr o c e s s i n g,   D i gi t a l   S i g na l   P r o c e s s i n (D S P a n m i c r o pr o c e s s o r s   t h a t   m o s t l y   us e a ri t hm e t i c   o pe ra t i o n .   T h e   f ul l   a d de r   a r e   f unda m e n t a l   c i r c ui t s   us e f o r   pe r f o r m i ng  a ri t hm e t i c   o pe r a t i o n .   T h e   de s i g n i ng  o f   l ow   pow e r   a n hi g h   s pe e V L S s y s t e m   h a s   e m e r ge a s   h i g h l y   po pul a r   due   t o   t h e   f a s t   g r o w i n g   t e c hn o l o gi e s   i m o b i l e   a s   w e l l   a s   o t h e b a t t e r y   pow e r   a pp l i c a t i o n s .   T h e   po w e r   c o n s um p t i o n s   w e r e   e xpo n e nt i a l l y   i n c r e a s e a s   t he   s i z e   of   t ra n s i s t o r s   w a s   s c a l i n do w n   t o   s ub - n a n o m e t e ( nm f o r   h i g h e r   de n s i t y   n um b e r   o f   t r a n s i s t o i n   c o m pl e a c hi e v e m e n t   a nd  h i g h   pe r f o r m a n c e   c i r c ui t   i a   l o w   a r e a .   T h e   s c a l i ng  do w n   i M O S F E T   c ha nn e l   s i z e   i s   a   b i c ha l l e n ge   f o r   t h e   I n t e g r a t e C i r c ui t   (IC)  de s i g n e r s   a s   i t   do ub l e s   t h e   de n s i t y   of   t r a n s i s t o r   i nt e g ra t i o n   a l m o s t   e ve r y   t w o   y e a r s   b a s e o n   M oo r e ’s     l a w   t h e o r e m .   W h e n   t h e   M O S F E T   c ha nn e l   s i z e   b e e n   s c a l i n g ,   t h e   s ub t hr e s h o l l e a k a ge   c u rr e n t   i n c r e a s e s   e xpo n e n t i a l l y   a s   t hr e s h o l v o l t a ge   (      r e duc e s .   I n   a   s h o rt   c h a nn e l   t ra n s i s t o r,   t h e   s h o r t e r   c h a nn e l   l e n gt o t r a n s i s t o r   w i l l   b e   r e s ul t i n g   i s ub - t hr e s h o l d   l e a k a ge   c u rr e nt   t hr o ug h   a t   t ra n s i s t o r   w h e n   i t h e   g a t e   w a s   n o t   i s w i t c h i n m o de .   L ow   t hr e s h o l v o l t a ge   a l s o   r e s ul t s   i n   i nc r e a s e s ub - t hr e s h o l l e a ka ge   c urr e nt   b e c a us e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   of   l ow   pow e r   8 - bi t   G at e - di f f us i on  i npu t   ( G D I)   f ul l   a d de r   us i ng  v ar i a bl e   bo dy   bi as   ( W oo  W e i   Ka i )   913   t r a n s i s t o r s   n o t   a b l e   t o   t urn e O F F   c o m pl e t e l y .   T h us ,   t h e   s t a t i c   pow e r   c o n s um pt i o n   w i l l   o c c ur   due   t o   t h e   l e a ka ge   c u rr e n t   w h e n   t h e   t ra n s i s t o i s   u n de r   s t a n db y   m o d e .   A s   a   r e s ul t ,   i t   w i l l   c o n s u m e   l e a k a ge   c urr e nt   di s s i pa t i o n,   a nd  t h e s e   l e a ka ge   c urr e n t   w i l l   d i s s i pa t e   i n   s t a ndby   m o de   c a l l e s t a t i c   po w e r .   It   w a s   be c o m e   a   s i g n i f i c a n t   i s s ue s   i t h e   a dv a n c e   s i z i n g   t e c hn o l o gy   o f   a   t r a n s i s t o r .   In  a   s h o r t e r   c h a nn e l   l e n gt b e t w e e n   S o ur c e   a n D ra i n   o f   a   M O S F E T ,   i t   w i l l   r e duc e   t h e   t ra n s i s t o t hr e s h o l v o l t a ge   (      t o   m a i nt a i n   a   r e a s o na b l e   ga t e   o v e r   d r i v e .   I t h e   M O S F E T          r e duc t i o n,   w i l l   r e s ul t   i a n   e xpo n e n t i a l   i n c r e a s i ng  i t h e   s ub t hr e s h o l c u rr e n t .   M o r e ov e r ,   t o   c o n t r o l   a nd  m i ni m i z e   t h e   S h o r t   C ha nn e l   E f fe c t s   (S CE s a n d   t o   m a i nt a i n   t h e   t ra n s i s t o r   d r i v e   s t r e n g t a t   l o w   s uppl y   v o l t a ge ,   t h e   o xi de   t hi c k n e s s   i s   r e qui r e t o   s c a l e   dow n .   T h e   a gg r e s s i v e   s c a l i n o f   o xi de   t hi c kn e s s   w i l l   r e s ul t   i n   a   h i g h   t u nn e l i n c u rr e nt   t hr o ugh  t h e   t ra n s i s t o r   g a t e   i n s ul a t o r .       2.   LI TER A TU R R EV I EW   In   t h i s   s e c t i o n   w i l l   r e v i e w   t h e   pr e v i o us   w o r i n   de s i g n   o f   8 - b i t   f ul l   a dde r   w i t h   G D c i r c ui t   de s i g t e c hn i q ue   a nd  V B l ow   pow e r   de s i gn   t e c hn i q ue .   T h e   G D c i r c ui t   de s i g n   i m p l e m e n t a t i o n   a b l e   t o   m i ni m i z e   t h e   us a ge   o f   t ra n s i s t o r   i n   de s i g n i n g   f ul l   a dde r.   M e a n w hi l e ,   t h e   V B B   l ow   pow e r   t e c hn i que   a b l e   t o   r e duc e   t h e   s t a t i c   po w e r   c o n s u m pt i o n   b y   a ppl y   a e x t e rna l   po t e n t i a l   d i f fe r e n c e   a t   t h e   M O S F E T   b o d y   c o n n e c t i o n     2. 1 .     G a te - d i ffu s i o n   I n p u (G D I Te c h n i q u e   T h e   G D t e c hni que   a b l e   t o   a ppl y   fo r   l o w   p ow e r   di gi t a l   c i r c ui t   de s i g n   w hi c h   a l l o w s   m i n i m um     c h i p   a r e a ,   de l a y   a nd  l o w   pow e r   c o n s um pt i o t o   r e duc e   t h e   us a ge   o f   t r a n s i s t o r.   G D I   m e t h o i s   b a s e o t h e   us e   of   a   s i m p l e   c e l l   a s   i l l us t ra t e   i n   F i gu r e   1 .   T h e   G D t e c hni que   a l l o w s   i m pl e m e n t a t i o o f   c o m pl e l o gi c   f un c t i o n s   us i n o nl y   t w o   t r a n s i s t o r s   o v e r   a   w i de   r a nge   a pp l i c a t i o n .   T h e   G D s t a n da rd  c e l l   i s   a l m o s t   s i m i l a r   C M O S   i n v e r t e r .   F o r   i n s t a n c e s ,   t h e   s t a n d a r c e l l   c o nn e c t e t o   t h e   t w o   t e r m i n a l   na m e l y   N   a nd  P ,   s o   i t   c a n   b e   ra n do m l y   b i a s e a t   c o n t ra s t   w i t CM O S   i n v e r t e r .           F i gu r e   1 .   S c h e m a t i c   o f   G D c e l l       T h e   G D de s i gn   i s   m o r e   f l e xi b l e   a s   c o m pa r e t o   t h e   CM O S   de s i gn.   G D c e l l   c o n s i s t s   o t hr e e   i n put s .   T h e   G   i n d i c a t e   t h e   ga t e   i n p ut   o f   N M O S   a n P M O S   t ra n s i s t o r s   w h e r e   i s   t h e   i n pu t   s w i t c h i n s i g n a l   b e e n   a ppl i e d,   s e c o n i n put   P   w a s   c o nn e c t e t o   t h e   s o ur c e / dra i n   o f   P M O S   t r a n s i s t o r   a n t h e   l a s t   i n p ut   N   i s   c o n n e c t e t o   t h e   s o ur c e / d r a i n   o f   N M O S   t ra n s i s t o r.   B o d y   of   N M O S   t r a n s i s t o r   i s   c o nn e c t e t o   t h e   i n pu t   t e rm i na l   N   a n d   b o d y   of   P M O S   t r a n s i s t o i s   c o nn e c t e t o   t h e   i n p ut   t e r m i n a l   P .     2. 2 .     V ar i ab l e   B o d Bi as i n g   (V BB )   T e c h n i q u e   In  M O S F E T ,   t h e   s ub t hr e s h o l l e a k a ge   c urr e nt   o c c ur s   a s   t h e   c h a nn e l   l e n gt b e c o m e   s h o r t e r ,   t h i s   s c e n a r i o   i s   di f fe r e nt   a n c a us e s   D ra i n   I n d uc e B a r ri e L ow e r i n (D IB L ).   T h e   ge n e ra l   e qu a t i o n   f o r   s ub t hr e s h o l d   l e a k a ge   i s :                    (            )          (1)     w h e r e                      (       )               s t a nds   f o ga t e - s o ur c e   v o l t a ge ,         s t a n ds   f o r   t h e rm a l   v o l t a ge   (      )     s t a n ds   f o r   s ub t hr e s h o l s w i n g   c o e ff i c i e n t ,          s t a nds   f o t hr e s ho l v o l t a ge ,         s t a n ds   f o r   c a rri e r   m o b i l i t y   a t   z e r o   b i a s ,          i s   t h e   g a t e   o xi de   c a p a c i t a n c e ,       a nd      a r e   t h e   e f fe c t i ve   w i dt a nd  l e n g t o f   t ra n s i s t o r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 475 2   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     91 2     9 20   914   T y pi c a l l y ,   t h e   b ul o r   b o d y   o f   a   t ra n s i s t o r   c a n   b e   c o n t r o l   t h e   t hr e s h o l v o l t a ge   b a s e o n   t h e   po t e n t i a l   di f fe r e nt   b e e n   a pp l i e t o   t h e   b o d y .   T h us ,   i t   c a n   m a ke   a   v a ri a t i o n   o f   t hr e s h o l v o l t a ge   a s   de s i r e d .   T h e   b a s i c   e qua t i o n   w hi c s h o w s   h o w   b o d y   b i a s   i m p a c t s   o t hr e s h o l v o l t a ge          i s :                       (                      )   (2)     I w h i c h   t h e          i s   t h e   t hr e s h o l v o l t a ge ,   t h e         s t a n ds   f o r   f l a t   b a nd  v o l t a ge ,   γ   s t a n ds   f o r   b o d y   e ffe c t   c oe ff i c i e n t ,            i s   t h e   t hr e s h o l v o l t a ge   w i t h   z e r o   s ub s t r a t e   b i a s   a n        i s   t h e   s o ur c e   t o   bo d y   b i a s   vo l t a ge .   B a s e o (2) ,   t h e              a n d       a r e   t h e   c o n s t a nt   e l e m e nt   a t   w h i c s e t t i n g   by   t h e   t e c hn o l o g y ’s   pa ra m e t e r .   T h e r e f o r e ,   b a s e o n   (2)  t h e   t hr e s h o l v o l t a ge ,          i s   di r e c t l y   pr o po rt i o na l   w i t h   t h e   s o ur c e   t o   bo d y   b i a s   vo l t a ge ,      ,   (               ) .   T h e r e f o r e ,   t h e   b o d y   t e r m i na l   o f   a   M O S F E T   a b l e   t o   c o n t r o l   t h e   t hr e s h o l   vo l t a ge        .   I n   F i gu r e   i l l us t r a t e   t h e   c o n v e n t i o na l   s t a t i c   CM O S   c o n n e c t i o a nd  V B B   t e c h ni que   c o nn e c t i o n   l o gi c   de s i g n .         VDD D r a i n G a t e S our c e ( a ) GND S ou r c e G a t e D r a i n ( b ) D r a i n G a t e S o u r c e + V B B ( c ) S ou r c e G a t e D r a i n - V B B ( d ) p M O S p M O S n M O S n M O S     F i gu r e   2.   B o d y   c o n n e c t i o n   o f   l o gi c   de s i g n   ( a ) ,   (b i n   c o n v e nt i o n a l   b i a s ,   (c ) ,   ( d)  i n   V B B   t e c hni que       N ow a da y s ,   t h e r e   a r e   m a n y   IC  de s i g n   t e c hni que s   t o   r e duc e   po w e r   c o n s um pt i o n   s uc h   a s   po w e r   ga t i n g   a nd  s o   o n .   H ow e ve r ,   e a c h   t e c hni que   p r o v i de s   a n   e f f i c i e n t   w a y   t r e duc e   l e a ka ge   po w e r ,   b ut   t h e   dra w b a c o f   e a c h   t e c hn i q ue   w i l l   a f f e c t   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   a   s y s t e m .   T h e r e f o r e ,   t hi s   p a pe p r e s e n t s   a n   i de a   V a r i a b l e   Bo d y   B i a s   (V BB t e c hn i que   t o   r e duc e   s t a t i c   po w e r   c o n s um p t i o i V L S de s i g n.       3.   O B JEC TI V ES   T h e   m a i o bj e c t i v e   of   t h i s   p a pe r   p r e s e nt s   i s   t o   de s i g n   a   l o w   pow e r   8 - b i t   G a t e   D i f f us i o n   I n pu t   (G D I)   f ul l   a d de by   us i n g   V a ri a b l e   B o d y   B i a s i n g   (V B B t e c hn i q ue .   T h us ,   t h e   s ub - ob j e c t i ve s   a r e :     a)   T o   de s i gn   t h e   l ow   p ow e r   8 - B i t   f ul l   a dde r   us i n V B B   t e c hn i q ue   de s i gn   i n   90 n m   CM O S   t e c hn o l o gy   w i t t w i n p u t s   a r e   de n o t e by   A   a n B   w i t h   a   c a rr y   i n   f r o m   pr e v i o us   l ow e r   s i g n i f i c a n t   f i gu r e ,   C in   a nd  pr o duc e   t w o   o ut put s   de n o t e by   s um m a t i o n   o f   t w o   i n pu t s ,   S U M   a n d   c a rr y   o ut ,   C out .   b)   I m pl e m e nt   a   l o w   pow e r   f ul l   a dde r   V B B   t e c h ni que   a n a na l y s e s   by   us i n S y n o ps y s   E D A   t o o l s   fo r   s c h e m a t i c s   e nt r y   s i m ul a t i o n   a n d   l a y o ut   de s i g n   v e r i f i c a t i o n.   c)   S i m ul a t e   t h e   8 - b i t   f ul l   a dde r   V B B   t e c h ni que   de s i g n   w i t o pe r a t i ng  v o l t a ge ,   V DD = 0. 2V   i o r de r   t o   a c hi e v e   t h e   r e duc t i o n   o f   s t a t i c   po w e r   di s s i p a t i o n   l e s s   t h a n   1n W ,   p r o pa ga t i o n   de l a y   l e s s   t h a n   30 n s   a nd   m i ni m i z e   t h e   s i z e   o f   l a y o ut   i n   9 0 n m   CM O S   t e c hn o l o g y   c o m pa r e   w i t h   o t h e r   l o w   pow e r   t e c hn i q ue s .       4.   M ET H O D O L O G Y   In   t h i s   p a pe r,   t h e   p r o po s e   c i r c ui t   de s i g n   by   us i n V B B   t e c h ni que   c a n   r e duc e   t h e   s t a t i c   po w e r   i n   a e ff i c i e n t l y   w a y .   B a s i c a l l y ,   t h e   b o d y   t e r m i na l   f o r   pM O S   w i l l   t o   a   v o l t a ge   hi g h e r   t h a      ,   w h i l e   i n M O S   t o   a   vo l t a ge   l o w e r   t h a        i n   o rde t o   r e duc e   t h e   l e a ka ge   c u rr e n t .   T o   b e   m o r e   un de r s t a n di ng  o f   V BB   t e c h ni que ,     a   s c h e m a t i c s   of   CM O S   i n v e r t e r   w i t h   V B B   t e c hn i que   c i r c ui t   w a s   c a rri e o ut .   F i gur e   i l l us t ra t e   a n   i n v e r t e r   de s i gn  w i t h           t e c hn i que .   F i gu r e   s h o w i n a i n v e rt e w i t h   t h e   b o d y   t e r m i na l   c o nne c t e w i t a n   e x t e rna l   po t e n t i a l   s upp l y   s o ur c e .   D i r e c t l y   pr o po r t i o na l   i n c r e a s i ng  t h e   po t e n t i a l   d i f f e r e nt   w i l l   m a ke   i n c r e a s i ng  o f   t h r e s h o l v o l t a ge   a n d   a f fe c t   pe r f o r m a n c e .   H ow e v e r ,   t h e           t e c hni que   a l l o w s   t h e   b i a s   t o   b e   a p pl i e d   dy n a m i c a l l y   by   a ppl i e d   t po t e n t i a l   d i f fe r e n c e   a t   t h e   b o d y   t e r m i na l .   S o   dur i n a n   a c t i v e   m o de   of   o p e r a t i o n   t h e   r e v e r s e   b i a s   i s   s m a l l ,   w h i l e   i n   s t a n dby   t h e   r e v e r s e   b i a s   i s   s t r o n ge r .   T h e r e f o r e ,   s ub - t hr e s h o l l e a k a ge   c urr e n t   i s   a b l e   t r e duc e   a n t h us   r e duc i n g   i s t a t i c   po w e r   di s s i p a t i o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   of   l ow   pow e r   8 - bi t   G at e - di f f us i on  i npu t   ( G D I)   f ul l   a d de r   us i ng  v ar i a bl e   bo dy   bi as   ( W oo  W e i   Ka i )   915   p M O S n M O S I N P U T DC V p   0 DC V n   0 V D D G N D O U T P U T S T A N D B Y S T A N D B Y ON ON     F i gu r e   3 .   A i n v e rt e w i t h   V B B   t e c hni que       N e xt ,   t h e   i m pl e m e nt a t i o n   o f   V BB   t e c h ni que   w i l l   b e   de s i gn   i n   1 - b i t   G D f ul l   a dde r   b e fo r e   dupl i c a t e   i n t o   8 - b i t   f ul l   a dde r .   T y pi c a l l y ,   a   f ul l   a dde r   c o n s i s t s   t hr e e   i n p ut   t e r m i n a l s   a n t w o   o ut put   t e r m i n a l s .     T h e   i n pu t s   a r e   na m e l y   by         a n a   c a rr y   i n ,          w i l l   r e s ul t i ng  o ut put   na m e l y   a s   s um m a t i o n ,   S U M   a n c a rr y   o ut ,          .   T h e   t rut t a b l e   o f   a   f ul l   a dde r   i s   s h o w n   i T a b l e   1 .       T a b l e   1 .   T r ut T a b l e   o f   a   F ul l   A d de   IN P U T   O U T P U T   A   B   C in   S U M   C out   0   0   0   0   0   0   0   1   1   0   0   1   0   1   0   0   1   1   0   1   1   0   0   1   0   1   0   1   0   1   1   1   0   0   1   1   1   1   1   1       F r o m   t h e   t r ut t a b l e   o f   f ul l   a dde r,   t h e   B o o l e a n   e qua t i o f or  S U M   a n d            c a n   b e   ge n e ra t e a n d   s o l v i n w i t h   K a rna ug h   m a t o   s i m p l i f i e r   t h e   e qua t i o n   e f fi c i e n t l y .   T h e   e qua t i o n   f o r   f ul l   a dde r   i s   s h o w n     a s   b e l ow :                 ̅   ̅     ̅     ̅     ̅   ̅             (3)     (       )                                          (       )   (4)     (   ̅     ̅ ̅ ̅ ̅ ) (   ̅     ̅   ̅ ) ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅       ̅   ̅     ̅ (   ̅     ̅ ) ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅     T h e   num b e r   o f   t r a n s i s t o r s   n e e t o   be   r e duc e   i n   o r de r   t o   a c h i e v e   a   l ow   p ow e r   c o n s um pt i o n   i n   a   di gi t a l   s y s t e m .   Co n v e n t i o na l l y ,   t h e   n u m b e r   o f   pM O S   pul l - u n e t w o r (P U N a n n M O S   pu l l - do w n   n e t w o r k   (P D N fo r   a   s t a t i c   CM O S   f ul l   a dde r   de s i g n   m us t   b e   e qui v a l e n t .   B a s e o n   (3)  a n (4),   t h e   s t a t i c   CM O S   1 - b i t   f ul l   a dde r   c a n   b e   de s i gn   i n   28 T   (T ra n s i s t o r b a s e o n   t h e   e qua t i o n   w h i c h   i s   o b t a i n e by   r e a rra n gi ng  t h e   S U M   a s   s h o w   i (5) :                     (           )          (5)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 475 2   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     91 2     9 20   916   F urt h e rm o r e ,   t h e   pM O S   P U N   i n   t h e   a dde r   c i r c ui t   i s   i de n t i c a l   t o   t h e   n M O S   n e t w o r a c c o r di n (5 ).   T h e   s c h e m a t i c s   o f   t h e   s t a t i c   CM O S   1 -   b i t   f ul l   a dde us i n g   28 T   s h o w n   i F i gu r e   4 .       8 4 ` M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M 7 M 8 M 9 M 10 M 14 M 15 M 11 M 12 M 13 M 16 M 17 M 18 M 19 M 20 M 21 M 22 M 23 M 24 C i n A B B A B C B A C i n C i n B A A A A B B A B C i n C o u t ! 8 8 8 8 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 3 3 3 6 6 6 M 25 M 26 C o u t M 27 M 28 SU M S U M ! C o u t ! 2 1 2 1 V D D V D D V D D V D D G N D G N D G N D G N D     F i gu r e   4.   S t a t i c   CM O S   28T   1 -   b i t   f ul l   a dde r       W i t h   t h e   i nt e nt i o o f   f ur t h e o pt i m i z e   a n r e duc e   t h e   s t a t i c   pow e r   c o n s um pt i o n,   t h e   G D I   f ul l   a dde r   w a s   i m pl e m e nt .   T h i s   G D f ul l   a d de r   o nl y   us i n T ra n s i s t o r s   (8T t o   de s i gn,   t hus   i t   c a n   m a i nt a i n   t h e   l o w   c o m pl e xi t y   of   f ul l   a d de a nd  r e duc e   s i z e   o f   ph y s i c a l   de s i g n .   T h e   G D 8T   1 - b i t   f ul l   a dde r   i m pl e m e nt   by   us i n t h e   t w o   X O R   l o gi c   ga t e s   a n o n e   M U X   l o gi c .     In   t h e   e xi s t i ng  s y s t e m   t h e   X O ga t e s   c a n   be   i m pl e m e nt e w i t h   t h e   h e l o t hr e e   t ra n s i s t o r s .   T h e   t hr e e   t r a n s i s t o r   X O R   ga t e   c a n   b e   i m pl e m e nt e w i t h   u ni t s   pM O S   a n u ni t   n M O S   us i n t h e   m o di f i e G D I   t e c hn i q ue .   I n   t h e   F i gu r e   s h o w s   t h e   1 - b i t   G D f ul l   a dde a r e   us e t ra n s i s t o r s   t o   de s i gn   t h e   s c h e m a t i c   t r a n s i s t o l e v e l   i n   c o n v e n t i o na l   b i a s .       1 B A C i n S U M A C i n C o u t 1 1 1 2 2 2 2 M 1 M 2 M 4 M 7 M 6 M 8 M 5     F i g u r e   5 .   GD I   8T   1 - b i t   f ul l   a dde       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   of   l ow   pow e r   8 - bi t   G at e - di f f us i on  i npu t   ( G D I)   f ul l   a d de r   us i ng  v ar i a bl e   bo dy   bi as   ( W oo  W e i   Ka i )   917   A c c o r di n t o   t h e   F i gu r e   i l l us t ra t e   t h e   3 T   f i r s t   X O R   ga t e   o ut put   i s   (A   B a t   t h e   t o l e f t   a n ri g ht .   T h e   o ut put   o f   f i r s t   X O R   ga t e   i s   c o n n e c t e t o   t h e   i n put   o f   ne xt   X O R   ga t e .   T h e   o ut put   o f   s e c o n X O R   ga t e   ge n e ra t e s   t h e   S U M   s i g n a l   o f   f ul l   a dde (A   B   C in ) .   T h e   c a rr y   s i gna l   o ut pu t   C o u t   i s   e qu a l   t o   t h e   i n pu t   A   w h e n   f i r s t   X O R   ga t e   o ut put   i s   e qua l   t o   t h e   z e r o   a nd  c a rr y   s i gna l   o ut put   C o u t   i s   e qua l   t o   t h e   i n put   C in   w h e n   f i r s t   X O R   ga t e   o ut put   i s   e qua l   t o   t h e   o n e .   T h e   M O S F E T   w i dt h   i n   de s i g ni n t h e   f ul l   a dde r   s i z e   i n   t e rm   o (W / L r a t i o   w e r e   c a rr i e o ut   b a s e d   o n   t h e   l o gi c a l   e f fo r t   c a l c u l a t i o n   t o   o pt i m i z e   t h e   p r o pa ga t i o de l a y .   T a b l e   s h o w n   t h e   l o gi c a l   e f fo r t   o f   b a s i c   c o m m o n   ga t e   t ha t   w i l l   b e   us e f o r   de s i g n   t h e   f ul l   a dde r.       T a b l e   2 .   L o gi c a l   E f fo r t   of  B a s i c   Co m m o n   G a t e s                                                                                                                                                         (       )                                        (        )         Co n v e n t i o n a l l y   i t h e   1 - b i t   G D I   f ul l   a dde r,   t h e   pM O S   i s   c o nn e c t e t o          a n d   n M O S   c o nn e c t e t gr o u n d .   T h e   l o gi c a l   e ff o r t   w a s   b e i n c a l c ul a t e   i a c h i e v e   a   m i n i m um   p r o pa g a t i o n   de l a y   fo r   t h e   de s i g n   o f   G D 8T   1 - b i t   f ul l   a d de r   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   5.   T h e   s i z i n i n   (W / L )   ra t i o   of   t ra n s i s t o r s   w e r e   i l l us t ra t e i n   n u m b e r   i r e f o n t .   In  t hi s   p a pe r,   t h e   G D f ul l   a dde r   w a s   a ppl i e w i t h   V B B   t e c hni que   w h e r e by   t h e   b o d y   of   pM O S   a n d   n M O S   w i l l   b e   c o nn e c t e t o   a n   e xt e rn a l   s o ur c e   s uppl y   i n   o rde r   t o   p r o v i de   a   r e v e r s e   b i a s   i n   s t a ndby   m o d e   t r e duc e   t h e   s ub - t hr e s h o l l e a k a ge   c urr e n t .   F i gu r e   i l l us t r a t e t h e   s c h e m a t i c s   of   1 - b i t   G D f ul l   a dde r   w i t h   V BB   t e c hn i que .   1 - b i t   G D I   f ul l   a dde r   w i t V B B   t e c hn i que   a s   s h o w n   i F i g u r e   6 .       1 B A C i n S U M A C i n C o u t 1 1 1 2 2 2 2 M 1 M 2 M 4 M 7 M 6 M 8 M 5 + V BB + V BB + V BB + V BB + V BB - V BB - V BB - V BB     F i gu r e   6 .   1 - b i t   G D I   f ul l   a dde r   w i t V B B   t e c hn i que       In  t h e   t ra n s i s t o r   l e v e l   c i r c ui t   de s i g n ,   t h e   hi g h   t hr e s h o l d   v o l t a ge   M O S F E T   w a s   b e e n   us e t o   de s i g n   t h e   c i r c ui t .   T h i s   i s   b e c a us e   t h e   h i g h e r   t hr e s h o l v o l t a ge s   a b l e   t o   a ppl y   h i g h   b i a s   v o l t a ge s   t o   t h e   b o d y   t e r m i na l   of   t h e   M O S F E T .   T h e r e f o r e ,   w h e n   i t   w a s   i n   s t a n db y   m o de ,   t he   s t a t i c   po w e r   w i l l   b e   r e duc i n g .   D u r i ng  f a b r i c a t e   t h e   h i g t hr e s h o l M O S F E T s   m e t h o ds   i n v o l v e   a dj us t i n g   t h e   ga t e   o xi de   t h i c k n e s s ,   g a t e   o xi de   di e l e c t r i c   c o n s t a n t ,   o r   do pa nt   c o n c e nt ra t i o n   o f   t h e   s ub s t ra t e   i b e t w e e n   t h e   ga t e   o xi de   a nd  t h e   po l y s i l i c o n .   N e xt ,   t h e   p h y s i c a l   de s i g n   w a s   b e i n g   d r a w n   by   us i ng  S y n o ps y s   E D A   t o o l s   b a s e o n   t h e   s t i c di a g r a m   ob t a i n e f r o m   t h e   E u l e r   p a t h.   T h e   de s i g n   r ul e   w a s   s t ri c t l y   fol l o w   i n   o r de r   t o   a c hi e v e   s m a l l e r   s i z e   i n   p h y s i c a l   a r e a .   T h e   n u m b e r   o f   bo d y   c o n n e c t i o n   i ndi c a t e   t h e   t o t a l   n u m b e r   of   t r a n s i s t o r   b e i n us e d.   T h e r e   a r e   pM O S   a n n M O S   i n   t h e   c i r c ui t   de s i g n.   I n   t h e   p h y s i c a l   de s i gn   t he   b o d y   w a s   c o nn e c t e t o   t h e   e x t e rn a l   s o ur c e   t a c hi e v e   V B B   t e c hn i que   b i a s .   T h e   m e t a l   l a y e r   us e up  t o   m e t a l   2   w h i c h   i n d i c a t e by   pi nk  i c o l o r   t o   m i ni m i z e   t h e   s i z e   o f   l a y o ut .   T h e   F i gu r e   7   i l l us t r a t e   t h e   p h y s i c a l   de s i g o f   G D 8T   1 - B i t   f ul l   a dde r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 475 2   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     91 2     9 20   918       F i gu r e   7 .   1 - b i t   G D I   f ul l   a dde r       N e x t ,   t h e   de s i g n   w i l l   p r o c e e w i t h   8 - B i t   G D f ul l   a d de r.   T h e   1 - B i t   f ul l   a dde r   w i l l   b e   us e t dupl i c a t e   i de s i g n i ng  t h e   8 - B i t   f ul l   a dde r .   F o r   t h e   8 - b i t   f ul l   a dde w i l l   b e   de s i gn e i         a rra y   i n   o r de r   t o   m i ni m i z e   t h e   s i z e   o f   a r e a   f o r   l a y o ut   i n t e r c o nn e c t i o a n d   i t h e   s h a pe   o f   s qua r e   s i z e .   T h e   F i gu r e   i l l us t ra t e s   t h e   p h y s i c a l   de s i g n   o f   G D 8T   8 - B i t   f ul l   a d de r.           F i gu r e   8 .   8 - b i t   G D I   f ul l   a dde r       T h e   p h y s i c a l   de s i gn   w a s   c o n t i n ue w i t h   D R a n L V S   v e ri f i c a t i o n   t o   e n s u r e   t h e   f un c t i o n a l i t y   of  de s i gn e s a m e   a s   s c h e m a t i c   de s i g n.   N e xt ,   t h e   pa ra s i t i c   e xt ra c t i o l a y o ut   w i l l   b e   pr o c e e di n t o   o bs e r v e   t h e   fo r m a t i o n   o f   pa ra s i t i c   c a pa c i t a n c e   a n pa ra s i t i c   r e s i s t a n c e   i n   b e t w e e n   di f f e r e n t   l a y e r   o f   i n t e r c o nn e c t i o n.       5.   R ES U LT  A N D   D I S C U S S I O N     T h e   1 - b i t   G D f ul l   a dde r   a n 8 - b i t   G D f ul l   a dde r   w a s   de s i gn e a nd  s i m u l a t e i n   S y n o ps i s   CM O S   90 n m   t e c hn o l o g y   t o o l s   w i t t h e   s t a n d a r di z e   o pe ra t i n g   v o l t a ge   o f                 .   T h e   f un c t i o n a l i t y   of   de s i gn e 1 - b i t   f ul l   a dde w a s   v e r i f i e c o m pa r e w i t h   t r u t h   t a b l e .   F r o m   t h e   a na l y s i s   r e s ul t s   o f   1 - b i t   G D f ul l   a dde r   de s i g n e d ,   t h e   po w e r   c o n s um pt i o n   w a s   r e duc i n gra du a l l y   w i t h   t h e   de c r e a s i n us a ge   o f   t r a n s i s t o r .   B e s i de s   t ha t ,   i n   a pp r o a c h   t h e   V B B   t e c h n i q ue   i n   t h e   1 - b i t   G D f ul l   a dde r   de s i g n   w a s   s u c c e s s f ul l y   r e duc i n t h e   po w e r   c o n s um pt i o n .   H ow e ve r ,   t h e r e   w a s   i n c r e a s i n i de l a y   due   t o   l e s s   o ut put   d r i v i n g   c a p a b i l i t y   b e c a us e   of   t h e   i n c r e a s e   i t hr e s h o l d   v o l t a ge          o f   t h e   pM O S     a n nM O S .     T h e   pow e r   pe r f o r m a n c e   of   t h e   1 - b i t   f ul l   a dde r   w a s   be i n a na l y s e s   i n   t e rm   o f   pr o pa ga t i o n   de l a y   a n d   pow e r   de l a y   pr o duc t   (P D P by   c o m pa r e   w i t h   c o n v e n t i o n a l   b i a s   t e c hni que   a n V B B   t e c hn i que .   T a b l e   s h o w n   t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t   o f   1 - b i t   G D I   f ul l   a dde w i t s t a n d a r di z e   o pe r a t i n g   v o l t a ge   o f                 .       T a b l e   3 .   M e a s u r e m e n t   D a t a   o f   1 - b i t   G D F u l l   A dde r                                                                                                         (    )                                                   (    )                                            (    )                                  (    )                             (    )                                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   of   l ow   pow e r   8 - bi t   G at e - di f f us i on  i npu t   ( G D I)   f ul l   a d de r   us i ng  v ar i a bl e   bo dy   bi as   ( W oo  W e i   Ka i )   919   F r o m   t h e   T a b l e   r e s u l t ,   t h e   V B B   t e c hn i que   w a s   a c hi e v e       o n   r e duc t i o o f   a v e r a ge   po w e r   c o n s um pt i o n   w hi l e   t h e r e   a r e   i n c r e a s i n o f   de l a y .   H ow e v e r ,   t h e   P D P   o f   V B B   t e c hn i que   w a s   a c h i e v e i n   l e a s t   m e a s u r e m e nt   v a l ue .   T h e r e f o r e ,   t h e   a p pl i e o f   V BB   t e c h ni q ue   a b l e   t o   r e duc e   t h e   s t a t i c   po w e r   c o n s um p t i o n   e ff i c i e n t l y .   F o r   t h e   G D I   1 - b i t   f ul l   a dde t h e   s i z e   o f   l a y o ut   i s                   .   N e xt   t h e   c o m pa r i s o n   o f   8 - b i t   G D f ul l   a dde r   w a s   c o m pa r e   i n   b e t w e e n   c o n v e n t i o n a l   b i a s   a n V B t e c hn i q ue   b i a s .   T h e   T a b l e   s h o w   t h e   m e a s u r e m e n t   c o m pa r i s o n   o f   8 - b i t   G D f ul l   a dde r.       T a b l e   4 .   M e a s u r e m e n t   D a t a   o f   8 - b i t   G D F u l l   A dde r                                                                                                         (     )                                                     (    )                                           (    )                                 (    )                             (    )                         T h e   a n a l y s i s   s h o w n   t ha t   t h e   8 - b i t   G D f ul l   a dde r   us i n V B t e c hn i que   b i a s   w a s   a c h i e v e r e d uc t i o a b o ut         i t h e   a v e r a ge   po w e r   c o n s um p t i o n .   H ow e v e r ,   t h e   de l a y   w a s   i n c r e a s i ng  i n   us i n g   V B B   t e c h ni que   b ut   t h e   po w e r   de l a y   pr o duc t   s h o w n   t h e   l e a s t   v a l ue   c o m pa r e   w i t h   c o n v e n t i o na l   b i a s .   T h us ,   i t   s h o w s   t h a t   V B t e c hn i q ue   c a n   b e   r e duc e   s t a t i c   po w e r   c o n s u m p t i o n   by   a ppl i e e xt e rna l   po t e nt i a l   di f f e r e n t   a t   t h e   b o d y   t e rm i na l .   T h e   p h y s i c a l   de s i g n   o f   t h e   8 - B i t s   G D I   f ul l   a dde w i t t h e   s i z e   o f                 (           )   w a s   c o m pl e t e d.       6.   C O N C LU S I O N   In   t hi s   pa pe r ,   t h e   de s i gn   o f   l ow   p ow e r   8 - b i t   G D f ul l   a d de r   w i t h   v a r i a b l e   bo d y   b i a s i ng  (V B B)   t e c hn i q ue   h a b e e n   i m pl e m e n t e i n   S y n o ps y s   E D A   t o o l s   90nm   t e c hn o l o g y   s u c c e s s f ul l y .   T h e   V B B   t e c h ni que   i s   o n e   o f   t h e   l o w   pow e r   t e c hni que   i V L S de s i g a n a b l e   t o   r e duc e   s t a t i c   po w e r   c o n s um pt i o e ff i c i e n t l y .     T h e   pr o po s e f ul l   a dde r   c i r c ui t   de s i g n   w a s   i m pl e m e nt e o n   c o n ve n t i o n a l   b i a s   m o de   a n V BB  t e c hn i q ue   m o de   a n c o m pa r i s o n   r e s ul t   i n   t e r m   o f   p ow e r   c o n s um pt i o n   a n p r o po r t i o n a l   de l a y   w e r e   c a rri e o ut .   T h e   V B B   t e c hn i q ue   s h o w s   t h e   r e s ul t   a c hi e v e t h e   r e duc t i o i t e r m   o f   pe a po w e r ,                   a n d   a v e r a ge   po w e r ,                  i c o m pa r e   w i t c o n v e n t i o na l   b i a s   a nd   V B B   t e c hn i q ue .   H ow e v e r ,   i t h e   V BB  t e c hn i q ue   w a s   i n c r e a s i n g   o f   p r o pa ga t i o de l a y   w i t       h o w e ve i t h e   po w e r   de l a y   pr o duc t   (P D P )   s h o w s                 c o m pa r e   w i t h   c o n v e nt i o na l   b i a s   m o de               .   T h e   a r e a   s i z e   o f   8 - B i t   f ul l   a dde w a s                 H e n c e ,   f r o m   t h e   c o m pa r i s o n s ,   t h e   p r o po s e V BB   t e c h ni qu e   i s   o n e   of   t h e   b e s t   a l t e rna t i v e s   t o   a c h i e v e   l ow   s t a t i c   po w e r   c o n s u m pt i o n   i V L S de s i g n       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h i s   w o r w a s   f i na n c i a l   s uppo r t e b y   F R G S   G r a nt   V o t   N um b e r   1538 .       R EF ER EN C ES     [ 1]   N .   E .   H .   W e s t e   a n D .   M .   H a r r i s ,   C M O V L SI   D e s i gn:   A   C i r c u i t s   a nd  S y s t e m s   P e r s pe c t i v e ,   v o l .   53 ,   no .   9.   20 13.   [ 2]   P .   B ut z e a n R .   R i ba s ,   L e a k a g e   C ur r e nt   i S ub - M i c r o m e t e r   C M O S   G a t e s ,   U ni v .   F e d.   do  R i G d.   do  Su l   pp.   1 30,   2 007 .   [ 3]   P .   S r e e ni v a s ul u ,   K .   S r i ni v a s a   R a o ,   a n A .   V i na y a   B a bu,   O p t i m i z i ng   P o w e r   i n   S e q ue n t i a l   C i r c ui t s   by   R e duc i ng   L e a ka g e   C ur r e nt   us i ng   E n ha nc e d   M ul t i   T hr e s ho l d   C M O S ,   I nd i an   J .   Sc i .   T e c hn ol . ,   p p.   23 30 ,   v o l .   9 ,   no .   3 6,   20 16 .   [ 4]   S .   P .   K .   N i khi l   J a y a kum a r ,   S ug a n t P a ul ,   R a j e s h   G a r g ,   K a nup r i y a   G ul a t i ,   M i n i m i z i n an E x pl o i t i n L e ak a ge   i n   V L SI   D e s i gn .   I E E E   pp.   46 57 ,   2009 .   [ 5]   M .   A l i o t o ,   U l t r a - l o w   po w e r   V L S I   c i r c ui t   de s i g d e m y s t i f i e a nd   e xpl a i n e d:   A   t ut o r i a l ,   I E E E   T r a ns .   C i r c ui t s   Sy s t .   I   R e gu l .   P ap. ,   v o l .   59 ,   no .   1,   pp .   3 2 9,   20 12.   [ 6]   R .   G a t ka l   a nd   S .   G .   M a l i ,   L o w   po w e r   C M O S   i nv e r t e r   i na no m e t e r   t e c hno l o gy ,   I nt .   C o nf .   C om m u n.   Si gna l   P r o c e s s .   I C C SP   2 016 ,   pp.   1 982 1986 ,   201 6.   [ 7]   A .   S .   P r i y a dha r s h i n i ,   C us t o m i z a bl e   L og i c   C e l l   D e s i g us i ng   V a r i a bl e   B o d y   B i a s ,   I nt .   C on f .   E l e c t r on .   C om m u n.   Sy s t . ,   no .   I c e c s ,   pp .   777 781 ,   2015 .   [ 8]   A .   K .   N i s h a a nd  R .   C ha n de l ,   A na l y s i s   o f   L o w   P o w e r   H i g P e r f o r m a nc e   X O R   G a t e   U s i ng   G D I   T e c hni que ,   C om put .   I n t e l l .   C om m un .   N e t w or k s   ( C I C N ) ,   2 011   I nt .   C on f . ,   pp .   1 8 7 191 ,   201 1 .   [ 9]   H .   P a s ha ,   D e s i g a nd  A na l y s i s   o f   L o w   P ow e r   H i g S pe e d   F u l l   A dde r   C e l l   u s i ng   M o di f i e G D I   T e c hni que   a t   90nm   T e c hno l o gy ,   vo l .   4 ,   no .   8,   pp .   43 48 ,   2 0 16 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 475 2   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     91 2     9 20   920   [ 10]   H .   O ku ha r a ,   K .   K i t a m o r i ,   Y .   F u j i t a ,   K .   U s a m i ,   a nd   H .   A m a no ,   A o pt i m a l   po w e r   s up pl y   a nd  bo dy   bi a s   v o l t a g e   f o r   a   u l t r a   l o w   po w e r   m i c r o - c o nt r o l l e r   w i t s i l i c o o t hi n   bo M O S F E T ,   P r o c .   I nt .   S y m p.   L o w   P o w e r   E l e c t r o n.   D e s . ,   v o l .   2015 S e p t e ,   pp .   207 212 ,   2015 .   [ 11]   M .   S i v a kum a r   a n S .   O m k um a r ,   I nt e g r a t i o o f   o pt i m i z e G D I   l og i c   ba s e N O R   g a t e   a nd  h a l f   a d de r   i n t o   P A S T A   f o r   l o w   po w e r   &   L o w   a r e a   a p pl i c a t i o ns ,   I n t .   J .   A pp l .   E ng .   R e s . ,   v o l .   11,   no .   4 ,   pp.   2 629 2633 ,   201 6 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S           W oo   W e i   K a i   c ur r e nt l y   w o r ki ng   a s   a   po w e r   di s c r e t e   p a c ka g e   de v e l o pm e nt   e ng i ne e r   a t   A m ko r   T e c hno l o gy   M a l a y s i a a und e r   R & D   de p a r t m e n t .   P r e v i o ul s y ,   W e i   K a i   i s   a und e r g r a d ua t e   s t ud e n t   w i t B E ng .   i E l e c t r o n i c   E ng i ne e r i ng   s pe c i a l i z e i m i c r o e l e c t o ni c s   f r o m   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i O nn  M a l a y s i a   ( U T H M )   a n r e c e i v e a   D i p l o m a   i E l e c t r i c a l   E ng i nne r i ng   o a s   w e l l .   D ur i ng   he   de g r e e   s t ud i e s   w a s   i nv o l v e i I nt e g r a t e C i r c u i t   ( I C )   de s i g ne p r o j e c t   i t e r m   o f   l o w   po w e r ,   hi g p e r f o r m a nc e   a nd  s m a l l e r   i n   a r e a   o 90nm ,   130nm   a n 190 nm   t e c hno l o gy   de s i g n.     H e   ha s   do ne   s e r v e r a l   pr o j e c t   s uc a s   a r i t hm e t r i c   l o g i c   uni t   s y s t e m ,   S R A M   m e m o r y   s y s t e m ,   v a r i a b l e   bo dy   bi a s   de s i g ne s y s t e m   i f ul l   c us t o m   m e t ho do l o gy .   H e   w a s   f a m i l i a r   i de s i g ni ng   c i r c ui t r y   w i t S y no ps y s   a nd  C a de nc e   E D A   t o o l s   a t   s c he m a t i c s   a nd  phy s i c a l   de s i g l e v e l   o f   a   s y s t e m .           N a bi h a N o r na b i h a b t   A hm a r e c e i v e he r   P h . D   i E l e c t r o n i c   E ng i ne e r i ng   f r o m   M a s s e y   U ni v e r s i t y ,   N e w   Z e a l a nd   i n   201 4.   S he   i s   a   s e ni o r   l e c t u r e r   a t   t he   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T un  H us s e i O nn   M a l a y s i a   ( U T H M ) .   S he   r e c e i v e a   B a c he l o r   o f   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o ni c   a nd  S y s t e m s   w i t H o no ur s   f r o m   U ni v e r s i t i   K e ba ng s a a M a l a y s i a   a n M a s t e r   o f   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   ( M i c r o e l e c t r o ni c )   fr o m   K o l e j   U n i v e r s i t i   T un  H u s s e i n   O nn  M a l a y s i a   i 2 002  a nd   2005 ,   r e s pe c t i v e l y .   S he   ha s   publ i s he a   num b e r   o f   r e s e a r c pa pe r s   i i nt e r n a t i o na l   j o ur na l s   a nd  c o n f e r e nc e s   i t he   a r e a   o f   D i g i t a l ,   A na l o g   I nt e g r a t e C i r c ui r   D e s i g a nd  V L S I   D e s i g n.   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   I C   de s i g n,   l o w   po w e r   V L S I   c i r c ui t   de s i g n,   c r y pt o g r a phy   c o - pr oc e s s o r ,   S o C ,   l o w   po w e r   di g i t a l   s y s t e m   a nd  A S I C / F P G A   de s i g n.   S he   i s   c ur r e n t l y   a   m e m be r   o f   B o a r o f   E ng i ne e r s   M a l a y s i a   ( B E M ) ,   I E E E ,   I E E E   Y o ung   P r o f e s i o na l s   a nd   I E E E   C i r c u i t   a n S y s t e m           M o ha m a H a i r o l   J a bb a r   ho l ds   a   P hD   i N a no t e c hno l o gy   a nd  N a no e l e c t r o ni c   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   G r e no bl e ,   F r a nc e   i 2 013 .   H e   h a s   p ub l i s he a   num b e r   o f   r e s e a r c pa pe r s   i t he   pa s t   f e w   y e a r s .   H e   i s   c ur r e nt l y   w o r ki ng   a s   a   l e c t u r e r   a t   t he   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   T un  H us s e i O nn  M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   m a ny c o r e   pr oc e s s o r   a r c hi t e c t u r e ,   ne t w o r o c hi p,   3D   I C ,   pa r a l l e l   pr o g r a m m i ng   a nd   A S I C / F P G A   de s i g n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.