I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   25 ,   N o .   2 F e b r ua r y   2022 ,   pp.   8 05 ~ 81 3   I S S N:  2502 - 4752,   DO I 10 . 11591/i j e e c s . v 25 .i 2 . pp 805 - 81 3             805       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij e e c s . iaes c or e . c om   L ow   p o w e r  ar c h ite c t u r e  of  l o gi c  gat e s u si n g ad ia b at ic   t e c h n iq u e s       M in ak s h S an ad h ya De ve n d r K u m ar   S h ar m a   D e pa r tm e nt   of   E le c t r o ni c s  a nd C omm uni c a ti o n E ngi n e e r in g,  F a c ul t y   of   E ngi n e e r in g a nd  T e c hn ol o g y ,     S R M  I ns ti tu te   of  S c i e n c e  a nd  T e c hn o l o g y G ha z ia ba d, I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT     A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve A ug   18 2021   R e vi s e No v   23 2021   A c c e pt e De c   3 2021       T h e   g ro w i n g   s i g n i f i c an ce   o p o rt ab l e   s y s t em s   t o   l i mi t   p o w e co n s u m p t i o n   i n   u l t ra - l arg e - s c al e - i n t e g rat i o n   c h i p s   o v e r y   h i g h   d en s i t y ,   h as   re cen t l y   l e d   t o   rap i d   an d   i n v e n t i v e   p ro g re s s e s   i n   l o w - p o w er  d e s i g n .   T h m o s t   e ff e c t i v t e ch n i q u e   i s   ad i ab at i c   l o g i c   ci r c u i t   d e s i g n   i n   en e rg y - e ffi c i en t   h ar d w ar e .   T h i s   p ap e p re s en t s   t w o   ad i ab at i c   ap p ro a c h e s   f o t h e   d e s i g n   o l o w   p o w e r   c i r cu i t s ,   mo d i fi e d   p o s i t i v e   f ee d b a c k   ad i ab at i c   l o g i c   ( mo d i fi ed   PFA L an d   t h e   o t h e i s   d i r ec t   c u rr e n t   d i o d e   b as ed   p o s i t i v e   f eed b ack   ad i ab at i c   l o g i c   ( D C - D PF A L ).   L o g i c   g at e s   ar e   t h e   p rel i mi n ar y   c o m p o n e n t s   i n   a n y   d i g i t al   c i r c u i t   d e s i g n .   B y   i m p ro v i n g   t h e   p e rfo r m a n ce   o f   b as i g at e s ,   o n e   c a n   i m p ro v i s t h e   w h o l s y s t em   p e rf o r m an ce.   I n   t h i s   p ap e p ro p o s e d   c i r cu i t   d e s i g n   o t h e   l o w   p o w e r   arc h i t ec t u r e   o O R/ N O R,   A N D / N A N D ,   an d   X O R/ X N O g at e s   ar p re s e n t e d   u s i n g   t h e   s ai d   ap p ro ach e s   an d   t h e i r e s u l t s   are   an al y z ed   fo p o w e r - d i s s i p at i o n ,   d e l a y ,   p o w er - d el a y - p ro d u c t   an d   r i s e   t i me  an d   c o m p ar e d   w i t h   t h o t h e a d i ab at i c   t ech n i q u e s   al o n g   w i t h   t h e   c o n v en t i o n al   co m p l emen t ar y   me t al   o x i d e   s emi c o n d u c t o (CMO S)  d e s i g n s   re p o rt ed   i n   t h e   l i t e rat u r e .   I t   h as   b e e n   fo u n d   t h at   t h d e s i g n s   w i t h   D C - D PF A L   t ech n i q u e   o u t p e rfo r w i t h   t h e   p e rcen t ag e   i m p ro v eme n t   o 6 5 %   fo N O g at e   an d   7 %   fo N A N D   g at e   an d   3 4 %   fo X N O g at e   o v e t h e   mo d i fi ed   PFA L   t ech n i q u e s   at   1 0   MH z   re s p ec t i v el y .   K e y w o r d s :   A d i a b a t i c   t e c hni que s   De l a y   L o gi c   ga t e s   P e r f o r m a n c e   a n a ly s i s   P o we r   di s s i pa t i o n   R i s e   t i m e   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   M i na ks hi   S a na d hy a   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a n C o m m u ni c a t i o n   E ng i n e e r i ng,   F a c u l t y   o f   E n g i ne e r i ng  a n T e c hn o l o g y   S R M   I n s t i t ut e   o f   S c i e n c e   a n T e c hn o l o g y   NC R   C a m pus ,   Gha z i a b a d,   Utt a r   P r a de s h ,   I n d i a   E m a i l mi na ks hi s a n d hy a @ g m a il . c o m       1.   I NT RODU C T I ON     E n e r g y   c o n s u m pt i o n   i s   a   c r uc i a l   pa r a m e t e r   i n   u l t r a   l a r ge   s c a l e   i n t e gr a t i o n   ( UL S I )   t e c hn o l o g y .   P r e s e n t l y ,   m a ny   e l e c t r o ni c   de vi c e s   a r e   po r t a bl e ,   c o m pa c t   a n s h o hi g h   pe r f o r m a n c e .   T h e   r e duc t i o n   in  po we r   di s s i pa t i o n   i s   t h e   m o s t   i m po r t a n t   f a c t or   f o r   a c hi e vi ng  hi g h e r   pe r f o r m a n c e   w i t h   hi g h   de n s i t y .   I c o m p l e m e n t a r y   m e t a l o x i de   s e mi c o n duc t o r   ( C M OS )   c i r c u i t s ,   s e v e r a l   n e a ppr o a c he s   a r e   e m e r g i ng  t o   a c hi e v e   l o po we r   c o n s u m pt i o n .   W h e n   t i mi ng  r e qu i r e m e n t   i s   n o t   c r uc i a l ,   a d i a b a t i c   l o g i c   i s   t h e   m o s t   o u t s t a n d i ng   a ppr o a c h   a m i ds t   t h e   v a r i o us   t e c h ni que s   to   l e s s e t h e   po we r   c o n s u m pt i o n   i n   C M OS  c i r c u i t s   [ 1] .   A d i a b a t i c   l o g i c   s ugge s t s   t h e   m a ke   u s e   o f   a   t r a pe z o i da l   po we r   c l o c t h a t   pe r m i t s   c h a r g i n g   o r   d i s c h a r g i ng  a a   s t e a d y   c ur r e n t   w i t h o ut   c ur r e n t   f l o w.   T h e r e f o r e ,   l e s s e r   a m o un t   o f   e n e r g y   i s   d i s s i p a t e by   a d i a b a t i c   c i r c u i t s   [ 2] .   A d i a b a t i c   l o g i c   wo r ks   o n   a l t e r n a t i n c ur r e n t   s upp l i e s   i ns t e a o f   d i r e c t   c ur r e n t ,   whi c h   m a ke s   t h e   r e c yc l i ng  o f   e n e r g y   i n   t h e   c i r c u i t   [ 3] .   A d i a b a t i c   l o g i c   i s   a   u ni qu e   t e c hni qu e   f o r   c r e a t i ng  l o gi c a l   c i r c u i t s   t h a t   a s s ur e s   e x c e pt i o n a l   de ns i t a n ve r y   l e s s   po we r   c o n s u m pt i o n .   B e nn e t t   f i r s t   pr o p o s e t hi s   t e c hni qu e   i 1992   a n d e c l a r e t h a t   t h e   e n e r g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 22 805 - 813   806   c o ul i n   pr i nc i p l e   b e   s a v e a n us e a ga i n .   A   s i g nif i c a n t   a m o un t   o f   r e s e a r c h   h a s   b e e n   a c c o m p li s he o n   l o gi c   c i r c u i t   de s i g n   u s i ng  t h e   a d i a ba t i c   t e c hni que s .   T h e   c o m p l e m e n t a r y   pa s s   l o g i c   a d i a b a t i c   ga t e ( C P L AG )   XO R   ga t e   de s i g n e w i t a n   a s y nc h r o n o us   r e s e t   f a c il i t y   [ 4] .   A d i a b a t i c   c o m put i n f o r   C M OS   i n t e gr a t e c i r c u i t s   wa s   p r e s e n t e d ,   whi c h   i s   b a s e d   on   t h e   d ua l   t h r e s h o l d   C M O S   a n d   ga te   l e n g t h   bi a s i n g   a pp r oa c h   [ 5 ] .   NA ND /NO R   ga te   a r e   d e i s g n e d   b a s e d   o n   p os i t i v e   f e e db a c k   a di a b a t i c   l ogi c   ( P F A L )   a n d   tw ph a s e   c l o c k e d   a di a b a t i c   s ta t i c   C M O S   l og i c   ( 2 P A S C L )   te c h ni que s   [ 6 ] .   T wo   ph a s e   a d i a b a t i c   d y na mi c   l o g i c   ( 2P A D L )   i s   u s e t o   de s i g a   c a r r y   l o o ka h e a a dde r   w hi c h   h a s   t h e   a d va n t a ge s   o f   e n e r g y   e f f i c i e nc y   a n l o we r   s w i t c hi ng  po we r   due   to   th e   u s a ge   o f   ga t e   o v e r dr i v e   b e c a u s e   o f   t hi s   f e a t ur e   i t   c a n   be   us e i a   v a r i e t y   o f   l o w - po we r   v e r y   l a r ge   s c a l e   i n t e gr a t e d   ( VL S I )   de s i gn s   [ 7 ] .   F u r t h e r ,   e n e r g y   e f f i c i e n t   di f f e r e n g a tes   a r e   de s i gn   us i n v a r i ous   a di a b a t i c   a pp r oa c h   l i ke   C M OS ,   2N 2P ,   e f f i c i e n c h a r ge   r e c o v e r y   l o gi c   ( E C R L )   a n d   P F A L   a di a b a t i c   l o gi c   f or   l ow   p owe r   a ppl i c a t i o n s   [ 8 ] .   A   e n e r g y   e f f i c i e n t   A ND /N A ND   a n XO R /XNO R   ga t e s   a n c a r r y   l o o ka h e a a dde r   a r e   de s i g n e us in n o v a l   c h a r ge   s ha r i n im pr o v e pa s s   ga t e   a d i a b a t i c   l o g i c   ( C S I P GL )   t e c hni qu e   w hi c h   i s   o pe r a t i n u s e s   f o ur - ph a s e   po we r   c l o c s o u r c e s   [ 9] .   I n   r e c e n t   y e a r s ,   m uc h   i nv e s t i g a t i o n   h a s   b e e n   r e po r t e o n   t h e   de s i g n   o f   i nv e r t e r   [ 10] ,   ga t e s   [ 11] - [1 6 ] ,   a dde r   [ 1 7 ] - [ 22 ] ,   s ub t r a c to r   [ 2 3 ] ,   m u l t i p l e x e r s   [ 2 4 ],   [2 5 ]   a n f li f l o p s   [ 2 6 ] - [2 8 ] .   T h e   c i r c u i t s   t h a t   di s s i pa t e   m o r e   h e a t   a n c o n s u m e   m o r e   po w e r   n e e e x pe n s i ve   c o o l i ng  a l t e r n a t i v e ,   r e s u l t i n in   hi g he r   de vi c e   c o s t s .   T h e   a d i a b a t i c   l o g i c   a ppr o a c h   h a v e   b e e n   a s s e r t e a s   a   po s s i bl e   m e a n s   f o r   e n e r g y   r e c o v e r y .   L o g i c   ga t e s   a r e   t h e   f u n da m e n t a l   u ni t s   o f   a ny   d i g i t a l   s y s t e m   a n d   t h us ,   t hi s   pa pe r   a im s   a t   de s i g ni ng  hi g h   pe r f o r m a n c e   ga t e s   whi c h   c a n   im pr o v e   t h e   o v e r a l l   s y s t e m   p e r f o r m a n c e .   M o r e o v e r ,   M P F AL   a n d i r e c t   c ur r e n t   di o de   b a s e po s i t i v e   f e e d b a c k   a d i a b a t i c   l o g i c   ( DC - DB   P F AL )   a d i a ba t i c   a ppr o a c h e s   r e s u l t   i n t o   u l t r a   l o po we r   c i r c u i t   whi c h   i s   t h e   n e e o f   c ur r e n t   e l e c t r o ni c s   e r a .   T hi s   pa pe r   pr e s e n t s   t h e   de s i g n   o f   l o w   po we r   OR /NOR ,   A N D/N A ND ,   a n XO R /XNO R   g a t e s   us i ng   M o di f i e P F AL   a n DC - DB   P F A L   t e c hni que s .   F u r t h e r ,   t h e   c o m pa r a t i v e   a n a ly s i s   o f   t h e s e   t e c hni que s   w i t h   t h e   ot h e r   a d i a b a t i c   t e c hni qu e s   s u c h   a s   E C R L ,   P F AL   a n w i t h   t h e   c o nv e n t i o n a l   C M OS  a ppr o a c h   i s   c a r r i e o u t   to  i nve s t i g a t e   t h e   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   o f   ga t e s   un de r   s t udy .   F o r   a n a ly s i s ,   45  nm   t e c hn o l o g y   n o de s   a r e   us e w i t t h e   s upp l y   v o l t a ge   o f   0. 8V.     T h e   r e m a i nde r   o f   t hi s   pa p e r   i s   o r ga ni z e a s   f o l l o w s .   S e c t i o n   pr e s e n t s   t h e   b a s i c s   o f   a d i a b a t i c   l o g i c s .   T h e   de s i g n   o f   pr o p o s e l o gi c   ga t e s   us i n a d i a b a t i c   t e c h ni que s   a r e   i s   pr e s e n t e i n   s e c t i o n   3.   S e c t i o ns   a n d i s c us s   t h e   c o m pa r a t i ve   a na l y s i s   a n r e s u l t s   r e s pe c t i v e ly .   T he   pa pe r   i s   c o n c l ude i n   s e c t i o n   6.       2.   AD I AB AT I L OG I C   A d i a b a t i c   l o g i c   c i r c u i t s   h a v e   be e n   e m p h a s i z e f o r   h a vi ng  a n   e n e r g y   r e c o ve r y   pr i n c i p l e .   T h e   t e r m   " a d i a b a t i c "   s t a t e s   to   a   pr o c e s s   i n   w hi c h   a   t h e r mo dy n a mi c   s y s t e m   i n t e r a c t s   w i t h   i t s   e nvi r o nm e n t   w i t h o u t r a n s f e r r i n h e a t   or   m a t t e r .   T h e s e   c i r c u i t s   h a v e   t h r e e   c o n d i t i o n s   a s   f o l l o w s   [ 12] .   a)   W h e n   t h e r e   i s   a   l a r ge   v o l t a ge   d i f f e r e n c e   b e t we e n   th e   dr a i a n s o ur c e   t e r m i na l s ,   t h e   t r a n s i s t o r   s h o ul d   b e   s w i t c h e o f f .   b)   W h e n   c ur r e n t   i s   f l o w i ng  t h r o ugh   t h e   t r a n s i s t o r ,   i t   s h o u l be   t ur n e o n .   c)   Ne v e r   pa s s   c ur r e n t   t h r o ugh   di o de .   A d i a b a t i c   l o g i c   h a s   a   v e r y   l o e n e r g y   d i s s i pa t i o n ,   b ut   a t   t h e   c o s t   o f   c o m p l e x   c i r c u i t r y   A d i a b a t i c   c i r c u i t s   a r e   c l a s s if i e i n t o   t w o   t y pe s   t h a t   a r e   f u ll y   a n qua s i - a d i a b a t i c .   Qu a s i - a d i a b a t i c   c i r c u i t s   u n de r go   f r o m   s o m e   a d i a b a t i c   l o s s   due   t o   c ur r e n t   l e a ka ge   c a u s e by   no n - i de a l   s w i t c h e s ,   b ut   t h e s e   a r e   e a s i e r   t o   de s i g n   h e n c e ,   a r e   pr e f e r r e o v e r   f u l ly   a d i a b a t i c   c i r c u i t s .     2. 1.     P owe r   d is s ip at ion   in   ad ia b at ic  c ir c u it s   I n   c o nv e n t i o n a l   C M OS  l o g i c ,   po we r   c o n s u m pt i o h a ppe ns   dur i n t h e   c h a r g i ng  a n d i s c h a r g i ng  o f   t h e   c i r c u i t .   I n   C M OS  c i r c u i t s ,   a   c o ns t a n t   v o l t a ge   i s   e m p l o y e a s   a   s o ur c e ,   i n   w hi c h   t h e   e ne r g y   i s   t r a n s f e r r e d   f r o m   t h e   po we r   s upp l y   t o   t h e   o u t pu t   n o de .   Due   to  s w i t c hi ng  e v e n t s ,   t h e   e ne r g y   f r o m   t h e   o ut pu t   n o d e   t r a v e l s   to  t h e   gr o un d.   I n   l o w - po we r   c i r c u i t s ,   a d i a b a t i c   l o g i c   e m p l o y s   r e ve r s i bl e   l o g i c   t o   r e duc e   po we r   di s s i pa t i o n   by   us i ng   r e s i dua l   e n e r g y   a n im pr o v e s   t h e   e ne r g y   e f f i c i e n c y .   I ns t e a o f   s t a t i c   o pe r a t i n v o l t a ge ,   a   t r a pe z o i da l   po we r   c l oc k   s i gn a l   i s   us e d   to  r e tr i e v e   t h e   s i gn a l   e n e r g y .   I n   a di a b a t i c   l ogi c ,   a   c o n s tan c ur r e n s u ppl y   i s   u t i l i z e d   i n s tea o f   a   c o n s tan v o l tage   s up pl y   to  c h a r ge   t h e   l oa d   c a p a c i t a n c e .   F i gu r e   1   d e pi c t s   a d i a b a t i c   c h a r gi n g   a n d   d i s c h a r gi n g .   T h e   c ur r e n t   ( i ( t ) )   a n e n e r g y   ( E c )   dur i n c h a r g i ng   i s   g i v e n   by   ( 1)   a n ( 2) .     i ( t )   =   C l o a d dV /dt   =   C l o a d /   T     ( 1)     E =   ( i c 2 *R ) *T   ( 2)     W h e r e ,   R   i s   t h e   r e s i s t a n c e   a n T   i s   t h e   v o l t a ge   r a m pe r i o d,   i s   t h e   s w i ng  o f   t h e   s upp l y   v o l t a ge .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         L o w   po w e r   ar c hit e c tu r e   of   logi c   gates   us ing  adiab ati c   tec hniques   ( M inaks hi  Sanadhy a )   807   T h e   c h a r ge   h o l d i ng  i n   t h e   l o a c a pa c i t o r   i s   o f t e n   r e us e AC   t y pe   i ns t e a o f   DC .   I f   t h e   T >   R C l o a d   t h e c h a r g i ng  t h e   c i r c u i t   t i m e   c o ns t a n t   ( 2R C l o a d )   i s   m uc h   s m a ll e r   t h a n   T ,   s i nc e   t h e   e n e r g y   d i s s i pa t i o n   i s   s m a ll .   T he   d i s s i pa t i o n   o f   e ne r g y   i s   d e c r e a s e by   de c r e a s i ng  t h e   P M OS  t r a n s i s t o r   o n - r e s i s t a n c e   a s   t h e   d i s s i pa t e e n e r g y   (E a d i a b a t i c )   i s   pr o p o r t i o n a l   t o   R   a n i s   g i ve n   by   ( 3)   a n ( 4)   [ 1] .       E a d i a b a t i c   =   (   i c 2 *R ) *T   ( 3)     E a d i a b a t i c   = R C l o a d V 2 /T   ( 4)           F i gur e   1.   A d i a b a t i c   c h a r g i ng  a n d i s c h a r g i n g       3.   I M P L E M E NT AT I ON  OF   L OG I GAT E S   USI NG  DI F F E RE NT   AD I AB AT I T E CHN I QUE S   T o   l im i t   e n e r g y   l o s s   f r o m   t h e   c i r c u i t ,   a d i a b a t i c   t e c hni que s   a r e   e m p l o y e d.   T h e s e   t e c hni qu e s   u s e   t h e   t r a pe z o i da l   wa v e f o r m   w hi c h   h a s   a   c r uc i a l   r o l e   i n   c h a r ge   r e c o v e r y .   T he   c l o c ha s   4 - pha s e s   t h a t   a r e   e v a l ua t i o n ,   h o l d,   r e c o v e r y   a n wa i t .   T h e   j u n c t i o n   c a p a c i t a n c e   c h a r ge   a n l o g i c   a r e   e v a l ua t e dur i n t h e   e v a l ua t i o n   ph a s e   a n dur i n t h e   h o l p h a s e ;   t h e   l o g i c   i s   r e t a i n e a n us e a s   i n put   f o r   t h e   n e x t   s t a ge .   T h e   dr a wn   po we r   i s   r e t u r n e to   t h e   s o ur c e ,   dur i n r e c o v e r y   p h a s e .   T he   c i r c u i t   wa i t s   f o r   t h e   l o g i c   f r o m   t h e   pr e vi o us   s t a ge   to   b e   c a l c u l a t e i n   t h e   wa i t i ng  p h a s e   [ 29 ].   T hi s   s e c t i o n   pr e s e n t s   t h e   de s i g n   o f   l o po we r   l o g i c   ga t e s   s uc h   a s   OR /NOR ,   A N D/N A ND   a n XO R /XNO R   us i ng  m o d i f i e P F AL   a n D C - DB   P F AL .   F o r   t h e   a na l ys i s ,   I n 1   a n I n 2   a r e   t a ke n   a s   i n put   v o l t a ge   s i g n a l s ,   Vpc   i s   t h e   po we r   c l o c k,   a n o u t   i s   t h e   o u t pu v o l t a ge   s i gn a l .       3. 1.     De s ign   of   b as ic  gat e s   u s in g   M P F AL   T hi s   s e c t i o n   de s c r i b e s   t h e   de s i g n   o f   t h e   l o g i c   ga t e s   us i n a   m o d i f i e P F AL   t e c hni que .   T h e   m o d i f i e d   P F A L   c o m pr i s e s   a   po s i t i v e   s o ur c e   o f   DC   v o l t a ge   ( V dc )   b e t we e n   t h e   s o ur c e   a n gr o un t e r m i na l   o f   a   pa i r   o f   c r o s s - c o upl e i nve r t e r s   ( M 1,   M 3)   a n d   ( M 2,   M 4 ) .   I n   c o m p a r i s o n   t o   t h e   t r a di t i o n a l   P F A L ,   t h e s e   c ha n ge s   e ns ur e   t h e   mi nim u m   d i s s i pa t i o n   o f   po we r   i n   t h e   c ir c u i t .   T h e   s i m u l a t i o ns   a r e   r u n   a t   V dc   o f   0. 1   V.   T h e   de s i g n s   un de r   c o n s i de r a t i o n   a r e   s h o wn   i n   F i gur e s   2 - 4.     S i m u l a t i o ns   a r e   r u n   a t   10  M Hz   f r e que n c y   a n r e s u l t s   a r e   o b t a i n e a s   s h o wn   i T a bl e   1.   NO R   ga t e   s h o ws   t h e   po we r   d i s s i pa t i o n   o f   12. 1   nW ,   de l a y   o f   31700  p s   a n d e l a y   po we r   pr o duc t   o f   385   a J .   F ur t h e r ,   NA ND   ga t e   s h o ws   t h e   po we r   di s s i pa t i o n   o f   2. 83  nW ,   de l a y   o f   27600 p s ,   a n t h e   po we r   de l a y   pr o d uc t   o f   78   a J ,   whil e   X NO R   ga t e   s h o ws   t h e   po we r   d i s s i p a t i o n   o f   10. 31   nW ,   de l a y   o f   6840   ps   a n t h e   po we r   de l a pr o duc o f   70. 41   a J ,   wh e r e   a bb r e vi a t i o n   a J   s t a n ds   f o r   A uto   J o ul e .     F o r   c o m pa r a t i v e   a n a ly s i s ,   r e s u l t   is   o b t a i n e t h r o ugh   s im u l a t i o n s   a t   10  M Hz   f o r   t h e   ga t e s   un de r   s t udy   us i n c o nve n t i o na l   C M OS  a ppr o a c h   a n t h e   o t h e r   t w o   a di a b a t i c   t e c hni que s   i . e .   E C R L   [ 3 0 ],   [3 1 ]   a n P F A L   [3 2 ],   [3 3 ]   a s   s h o wn   i n   T a bl e   1.   F o r   ot h e r   f r e q ue n c i e s ,   t h e   r e s u l t s   a r e   gi v e n   i n   T a bl e   2.   T h e   r i s e   t i m e   c o m pa r i s o n   o f   b a s i c   ga t e s   i s   s h o wn   i n   T a bl e   3.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 22 805 - 813   808       F i gur e   2.   NO R /OR   ga t e   de s i g n   b a s e o n   m o d i f i e P F A L           F i gur e   3.   NA ND /AND   ga t e   de s i g n   b a s e o n   m o d i f i e P F AL           F i gur e   4.   XN OR /XOR   ga t e   de s i g n   ba s e o n   m o d i f i e P F AL   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         L o w   po w e r   ar c hit e c tu r e   of   logi c   gates   us ing  adiab ati c   tec hniques   ( M inaks hi  Sanadhy a )   809   3. 2.     De s ign   of   b as ic  gat e s   u s in g   DC - DB   P F AL   T h e   m o d i f i e P F AL   a ppr o a c h   c a b e   f ur t h e r   e x t e n de d   to   l e s s e n   t h e   c o n s u m pt i o n   o f   po we r   by   us i ng   a   ne a ppr o a c h   t h a t   i s   D C - DB   P F AL .   A s   i ll u s t r a ted  i n   F i gur e   5,   t h e   D C - DB   P F A L   c i r c u i t   c o n s i s t s   o f   a   D C   v o l t a ge   s o ur c e   ( V dc )   c o n n e c t e b e t we e n   t h e   s o ur c e   a n gr o u n t e r m i na l   o f   ( M 1,   M 3)   a n ( M 2,   M 4 )   P F AL   l a t c h   a n pu l l - do wn   bl o c w i t h   a n   N M OS  d i o de   ( M 13) .   T h e   d i o de   a t   t h e   b o tt o m   o f   t h e   P F AL   l a t c h   a ll o ws   f o r   e a s y   c o n t r o l   o f   t h e   d i s c h a r ge   pa t h   by   l o we r i n t he   d i s c h a r ge   r a t e   o f   t h e   c i r c u i t 's   i n t e r n a l   n o de s ,   a s   we l l   a s   l e v e l   s hif t i ng.   A s   a   r e s u l t   o f   t h e   l e v e l   s hif t i ng,   t h e   l e a ka ge   c ur r e n t   o f   t h e   o u t pu t r a n s i s t o r   a n t h e   ga t e   to  s o ur c e   v o l t a ge   a r e   r e duc e d.   He r e ,   t h e   N M OS  d io de   o pe r a t e s   i a   s a t ur a t i o n   r e g i o n ,   a n t h us ,   t he   c ur r e n t   t h r o ugh   t h e   NM OS  d i o de   i s   g i v e n   by   ( 5) .     I ds   =   K   ( V gs   −V t ) 2   =   K ( V ds   −V t 2   ( 5)     W h e r e ,   K   i s   t h e   c o n s t a n t ,   dr a i n   t o   s o u r c e   c ur r e n t   ( I ds ) ,   ga t e   to   s o ur c e   v o l t a ge   ( V gs ) ,   dr a i n   t o   s o ur c e   v o l t a ge   (V ds )   a n t h r e s h o l v o l t a ge   ( V t ) .   B y   a pp lyi ng  a   po s i t i v e   v o l t a ge   ( V dc )   o f   0. to   t h e   NM OS  d i o de ,   V ds   i s   r e duc e d.   T hi s ,   i n   t ur n ,   r e duc e s   t h e   v o l t a ge   dr o p   ( V ds   −V t ) ,   a n he n c e ,   I ds   a l s o   de c r e a s e s .   As   a   r e s u l t,   p o we r   d i s s i pa t i o n   i s   a l s o   m i n im i z e d.   He n c e ,   DC - DB   P F AL   i s   t h e   m o s t   p o we r - e f f i c i e n t   t e c hni que   c o m pa r e w i t ot h e r   a d i a ba t i c   m e t h o ds .   T h e   de s i g o f   NO R /OR ,   NA ND / AN D,   a n X NO R /XOR   ga t e s   u s i n g   t h e   DC - DB   t e c h ni que   a r e   s h o wn   i n   F i gur e s   5 - 7,   r e s pe c t i ve ly .   S i m u l a t i o n s   a r e   r un   a n d   r e s ul t s   a r e   o b tai n e d   a s   s h o wn   i n   T a bl e s   1 - 3 .   A 1 M Hz   f r e q ue n c y ,   N OR   ga te  s h o ws   a   p o w e r   d i s s i pa t i o n   o f   2 2   n W ,   d e l a y   o f   5 . 68  p S   a n d   p owe r   de l a y   p r odu c o f   0 . 02 a J .   F or   NA N ga te ,   th e   r e s u l s h o ws   a   p owe r   di s s i pa t i o n   o f 2 . 6 3   nW ,   d e l a y   o f   49 90   p s   a n d   p o w e r   de l a y   pr od uc o f   13 . a J .   H ow e v e r ,   X NO R   ga te   s h o ws   t h e   di s s i pa t i o n   o f   p owe r   2 . 82   n W ,   de l a y   o f   20 00 ps   a n d   p owe r   de l a y   pr od uc 5 6 . 4 1   a J .   T he   c o m pa r i s o n   o f   t h e   r e s ul t s   w i t h   t h e   oth e r   tec h ni que s   i s   s h o wn   i n   T a bl e s   1   a n d   2 .             F i gur e   5.   NO R /OR   ga t e   de s i g n   b a s e o n   DC - DB   P F A L           F i gur e   6.   NA ND /AND   ga t e   de s i g n   b a s e o n   DC - DB   P F A L   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 22 805 - 813   810       F i gur e   7.   XN OR /XOR   ga t e   de s i g n   ba s e o n   DC - D B   P F A L       4.   COM P AR AT I VE   AN A L YSI S   OF   P ROP OS E D   DE S I GNS   USI NG  VA RI OUS   AP P ROAC HE S   T hi s   s e c t i o n   pr e s e n t s   a   c o m pa r a t i v e   a n a ly s i s   o f   d i f f e r e n t   a ppr o a c h e s   f o r   t h e   pr o p o s e ga t e s .   T h e   c i r c u i t s   o f   ga t e s   u n de r   s t ud y   a r e   s im u l a t e us i n d if f e r e n t   t e c hni qu e s   t o   s t udy   t h e   pe r f o r m a n c e   m a t r i c e s   s u c a s   po we r   de l a y   pr o duc t   a n po we r   d i s s i pa t i o by   v a r y i ng   f r e que nc i e s ,   r i s e   t i m e ,   a n c r i t i c a l   pr o pa ga t i o de l a y .   T a bl e   1   i ll u s t r a t e s   t h e   c o m pa r i s o o f   po we r   de l a y   pr o duc t   f o r   pr o p o s e de s i g n s   w i t o t h e r   a ppr o a c h e s .   F ur t h e r ,   T a bl e s   a n 3   s h o a   c o m pa r a t i v e   s t ud y   o f   po we r   d i s s i pa t i o a t   d i f f e r e n t   f r e que n c i e s   a n d   r i s e   t i m e   r e s pe c t i ve ly   f o r   t h e   ga t e s   un de r   s t udy .         T a bl e   1.   P e r f o r m a nc e   a na ly s i s   o f   pr o po s e ga t e s   f o r   di f f e r e n t   a d i a b a t i c   t e c hni que s   i n c l ud i ng  c o nv e n t i o n a l   a ppr o a c h   a 10  M Hz   G a t e   T y p e s   V a r io us   T e c hni qu e s   P o w e r  D is s ip a ti o ( N a no  W a tt s )   D e la y ( P i c o  S e c )   P o w e r  D e la y  P r o du c   ( A tt o  J o ul e )   NOR   C o n v e n ti o na N O R  ga te   651   17.2   11.2     E C R L  N O R  ga te   12.3   79.1   0.009     P F A L  N O R  ga te   19.2   9500   182     M o di f i e d P F A L  N O R  ga te   12.1   31700   385     DC - D B  P F A L  N O R  ga te   4.22   5.68   0.024   NAND   C o n v e n ti o na N A N D  ga te   372   5250   1950     E C R L  N A N D  ga te   4.51   25000   113     P F A L  N A N D  ga te   4.01   9830   39.6     M o di f i e d P F A L  N A N D  ga te   2.83   27600   78     DC - D B  P F A L  N A N D  ga te   2.63   4990   13.1   XNOR   C o n v e n ti o na X N O R  ga te   778   15800   12300     E C R L  X N O R  ga te   7.81   31500   246     P F A L  X N O R  ga te   5.77   5830   33.6     M o di f i e d P F A L  X N O R  ga te   10.31   6840   70.41     DC - D B  P F A L  X N O R  ga te   2.82   20000   56.41       T a bl e   2.   P o we r   di s s i pa t i o n   o f   pr o po s e ga t e s   f o r   di f f e r e n t   a d i a b a t i c   t e c hni que s   i nc l ud i ng  c o nv e n t i o n a l   a ppr o a c h   a di f f e r e n t   f r e que n c i e s   G a t e   T y p e s   V a r io us   T e c hni que s   P o w e r  di s s ip a ti o n ( N a n o  W a tt s )   A 10   M H z   A 100   M H z   A 500   M H z   NOR   E C R L   12.3   14.16   2.975     P F A L   19.2   18.22   5.156     M o di f i e d P F A L   12.1   17.32   71.25     DC - D B  P F A L   4.22   3.191   0.7687   NAND   E C R L   4.51   5.649   0.8787     P F A L   4.01   521.9   1.065     M o di f i e P F A L   2.83   3.39   10.65     DC - D B  P F A L   2.63   3.258   0.8356   XNOR   E C R L   7.81   5.13   1.927     P F A L   5.77   5.734   1.905     M o di f i e d P F A L   10.3   17.06   85.77     DC - D B  P F A L   2.82   3.55   0.8411   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         L o w   po w e r   ar c hit e c tu r e   of   logi c   gates   us ing  adiab ati c   tec hniques   ( M inaks hi  Sanadhy a )   811   T a b l e   3 .   R i s e   ti m e   o f   p r op os e d   g a te s   f or   d i f f e r e n a di a b a t i c   te c h n i q u e s   i n c l u di n g   c on v e n t i on a l   a p p r oa c h   a 1 0   M H z   G a t e   T y p e s   V a r io us   T e c hni que s   R is e   T im e  ( F e mt o  s e c .)   NOR   C o n v e n ti o na l   242   E C R L   10.7   P F A L   1260   M o di f i e d P F A L   154   DC - D B  P F A L   1.38   NAND   C o n v e n ti o na l   10800000   E C R L   324   P F A L   0.0499   M o di f i e d P F A L   1430   DC - D B  P F A L   0.598   XNOR   C o n v e n ti o na l   242   E C R L   88.4   P F A L   570   M o di f i e d P F A L   649   DC - D B  P F A L   1.38       An o t h e r   s i g ni f i c a n t   pa r a m e t e r   o f   t h e   C M OS  c i r c u i t s   i s   c hi de ns i t y   t h a t   de pe n d s   o n   t h e   t r a n s i s t or s   c o un t .   F i gur e   s h o ws   t h e   c o m p a r a t i v e   i nve s t i g a t i o n   o f   t r a n s i s t or   c o un t   i n   c o nv e n t i o n a l   C M OS  a ppr o a c h   a nd   i d if f e r e n t   a d i a b a t i c   t e c hni que s   u s e f o r   t h e   pr o p o s e ga t e s .   I t   i s   o b s e r v e t h a t   t h e   DC - DB   P F AL   a d i a b a t i c   l o g i c   a ppr o a c h   us e s   a dd i t i o na l   t r a n s i s t o r s   t h a n   c o nv e n t i o n a l   C M OS  a ppr o a c h .   Ho we v e r ,   a t   t h e   s a m e   t i m e ,   DC - DB   P F A L   c o n s u m e s   l e s s   po we r   c o m pa r e to  th e   s t a n da r C M OS  a ppr o a c h .           F i gur e   8.   C o m pa r i s o n   o f   t r a n s i s t or s   c o un t   f o r   p r o p o s e ga t e s   us i n d i f f e r e n t   t e c h ni que s       5.   RE S UL T   AN AL YS I S   T hi s   pa pe r   pr e s e n t s   t h e   de s i g n   o f   l o po we r   a r c hi t e c t ur e s   by   m o d i f i e P F A L   a n DC - DB   P F A L   a d i a b a t i c   t e c hni que s .   T h e   pe r f o r m a n c e   a n a ly s i s   i s   c a r r i e d   a n t h e   r e s u l t s   a r e   c o m pa r e w i t h   t h e   o t h e r   a d i a b a t i c   t e c hni qu e s   i nc l ud i ng  t h e   c o nv e n t i o n a l   t e c h ni que   f o r   t h e   pa r a m e t e r s   s uc h   a s   po we r   di s s i p a t i o n ,   de l a y ,   po we r - de l a y   pr o duc t ,   r i s e   t i m e   a n t r a n s is to r   c o un t .   W he n   t h e   po we r   d i s s i p a t i o i s   a n a ly z e d   f o r   v a r i o us   pr o po s e ga t e s   s uc h   a s   N A ND ,   NO R   a nd  XN OR ,   i t   h a s   b e e n   f o u n t h a t   t h e   de s i g ns   w i t DC - DB   P F A L   t e c hni que   o ut pe r f o r m   w i t t h e   pe r c e n t a ge   im pr o v e m e n t   o f   68% ,   78% ,   a n 65%   f o r   NO R   ga t e ,   41% ,   34% ,   a n 7%   f o r   NA ND   ga t e   a n f i na ll y   o f   64% ,   51% ,   a n 34%   f o r   XN OR   ga t e   o v e r   t h e   ot h e r   t e c hni que s   li ke   E C R L ,   P F AL   a n m o d i f i e P F AL   t e c hni que s   a t   10   M Hz   r e s pe c t i v e ly .     Al s o ,   i t   ha s   b e e n ot i c e t h a t   t h e   c o n s u m pt i o n   o f   po we r   i n   DC - DB   P F AL   ga t e   i s   f ur t h e r   r e duc e d   wh e t h e   c i r c u i t s   a r e   o pe r a t e i n   t h e   r a n ge   o f   100   to   500  M Hz .   T h e r e f o r e ,   t h e   po we r   di s s i pa t i o n   o f   m o d i f i e P F A L   i s   i nc r e a s e i t h e   m e n t i o n e o pe r a t i n f r e q ue n c y   r a n ge .   A   c o m pa r a t i v e   a n a ly s i s   o f   t h e s e   t e c hni que s   i s   s h o w n   i T a bl e   2.   T h u s ,   DC - DB   P F AL   m e t h o e x c e l s   a m o n o t h e r   a d i a b a t i c   t e c hni que s   w he n   i nv e s t i g a t e d   f o r   po we r   c o n s u m pt i o n .   M o r e o v e r ,   pr o pa ga t i o n   de l a y   i s   o n e   o f   t h e   vi t a l   p e r f o r m a n c e   m e t r i c s   whe n   s pe e i s   c o n c e r n e d.   I c a s e   o f   DC - DB   P F A L ,   t h e   de l a y   i n   NO R   ga t e   i s   f o un l e s s e r   a s   c o m pa r e t de l a y   o f   NO R   ga t e s   us i ng  ot h e r   a d i a b a t i c   t e c hni qu e s   w hil e   N A ND   a n XN O R   ga t e s   de s i g n s   u s i n D C - DB   P F AL   h a v e   i nc r e a s e de l a y ,   a s   s h o w n   i T a bl e   1.   F ur t h e r ,   t h e   n e x t   e s s e n t i a l   p a r a m e t e r   to   c h e c k   t h e   f u n c t i o n a li t y   o f   b a s i c   g a t e   i s   t h e   po w e r   de l a y   pr o duc t.   T h e   a s s e s s m e n t   o f   po we r   de l a y   pr o duc t   f o r   p r e s e n t e de s i g n s   i m p li e s   t h a t   t h e   NO R ,   NA ND   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i ,   Vo l .   25 ,   N o .   2 F e b r ua r y   20 22 805 - 813   812   a n XN OR   g a t e   de s i g n s   w i t DC - DB   P F AL   im p le m e n t a t i o n   p e r f o r m   99% ,   83% ,   a n 20%   b e t t e r   t h a n   t he i r   M P F AL   c o un t e r pa r a s   gi ve n   i n   T a bl e   1.   T a bl e   3   pr e s e n t s   t h e   r i s e   t i m e   f o r   v a r i o us   pr o pos e ga t e   de s i g ns   w i t h   a l l   t h e   a d i a ba t i c   s t r uc t ur a l   m e t h o ds .   F i na l ly ,   t h e   t r a n s i s t o r   c o un i s   c a r r i e o ut   f o r   a l l   t h e   ga t e s   un de r   s t ud y .   T h e   DC - DB   P F AL   m e t h o ds   r e qu i r e   o r e   t r a n s i s t o r s   wh e n   i nv e s t i ga t e wi t h   o t h e r   m e t h o ds   a s   s h o wn   i n   F i gur e   8.       6.   CONC L USI ON   T h e   a im   o f   t h e   e l e c t r o ni c   de s i g n   i s   t r e t a i n   a   b a l a n c e   b e t we e n   t h e   s pe e a n po we r   e f f i c i e n c y .   T hi s   pa pe r   e x p l o r e s   t h e   de s i g n   a n d e t a i l e i nve s t i ga t i o n   o f   OR /NO R ,   A N D/N A ND ,   a n XO R /XNO R   ga t e s   us i ng   m o d i f i e P F AL ,   a n D C - DB   P F AL   a d i a b a t i c   t e c hni que s .   F ur t h e r ,   t h e   r e s u l t s   a r e   c o m p a r e w i t h   ot h e r   a d i a b a t i c   t e c hni que s   a n t h e   c o nve n t i o na l   C M O S   a ppr o a c h .   I t   i s   o bs e r ve t h a t   t h e   DC - DB   P F AL   s t y l e   a c hi e ve s   t h e   be s t   pe r f o r m a n c e   a m o n r e s t   o f   t h e   t e c hni que s .   F ur t h e r ,   a   c o m pr e h e ns i ve   a na ly s is   o f   t h e   pr o p o s e c i r c u i t s   i s   c a r r i e o ut   to   e x a m i ne   v a r i o u s   pe r f o r m a n c e   pa r a m e t e r s .   I t   i s   a l s o   de m o n s t r a t e d   t h a t   t h e   de s i g n s   o f   NO R ,   N A ND ,   a n XN OR   ga t e s   us i ng  DC - DB   P F A L   h a v e   a n   i m pr o v e m e n t   o f   65% ,   7 % ,   a n 72%   r e s pe c t i ve ly ,   i po we r   di s s i pa t i o n   a s   c o m pa r e t t h e   s i mi l a r   c i r c u i t s   w h e n   de s i g n e us i ng  M o d i f i e d   P F A L .   F ur t h e r ,   t h e   po we r de l a y   pr o duc t   o f   NO R ,   NA ND ,   a n XN OR   ga t e s   us i ng  t h e   DC - DB   P F AL   t e c h ni que   e xhi b i t   a n   im pr o v e m e n t   o f   99% ,   83% ,   a n 20%   r e s pe c t i v e ly ,   a s   c o m pa r e t o   t h e i r   m o d i f i e P F A L   c o un t e r pa r t s .   I n   t e c hni que s   s uc a s   c o nv e n t i o n a l   C M OS,   E C R L ,   P F AL ,   M o d i f i e d   P F AL ,   t h e   b e s pe r f o r m a n c e   pa r a m e t e r s   a r e   a tt a i n e d   by   m o d i f i e P F A L .   F i na ll y ,   i t   i s   c o n c l ude t h a t   t h e   DC - DB   P F AL   s t y l e   i s   va l u a bl e   i a pp li c a t i o n s   w h e r e   po we r   s a vi ng   i s   o f   pr i m a r y   im po r t a n c e .   T h e s e   a pp li c a t i o n s   i nc l u de   hi g h - pe r f o r m a n c e   b a t t e r y - o pe r a t e d i g i t a l   po r t a bl e   s y s t e m s   f o r   u l t r a - l o w - po we r   de vi c e s   i c a r d i a c   pa c e m a ke r s ,   h e a r i ng  a i ds ,   n o t e b oo c o m put e r s ,   m o bil e   ph o n e s ,   a n d i g i t a l   a i ds .       RE F E R E NC E S   [ 1]   D J a y a n th i,   A B .   S ha nka r S .   R a gha v a n,  a nd  G R a ja s e ka r H ig s pe e mu lt i o ut put   c ir c ui ts   us in a di a ba ti c   l o gi c ,”   in   P r oc .   I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on   E m e r gi ng  T r e nd s   in   E ngi n e e r in g,  T e c hnol ogy   and  Sc ie nc e O c to b e r   2016,  pp.   436 - 442,  do i:   10.1109/I C E T E T S .2016.7603058.   [ 2]   W C A th a s   a nd  L J S ve ns s o n,   R e v e r s ib le   l o g ic   is s ue s   in   a di a ba ti c   C M O S ,”   in   P r oc I E E E   W or k s hop  on  P hy s ic s   and  C om put at io n,  N ov .   1994,  pp. 111 - 118, d o i:   10.1109/ P H Y C M P .1994.363692.   [ 3]   N A nua r Y T a ka ha s hi a nd  T S e ki n e ,   T w o   pha s e   c l oc k e a di a ba ti c   s ta ti c   C M O S   lo gi c   a nd  it s   lo gi c   f a mi l y ,”   J our na o Se m ic onduc to r  T e c hnol ogy  and S c ie nc e v o l.  10, n o . 1, pp. 1 - 10 , 2010, do i:   10.5573/j s ts .2010.10.1.001.   [ 4]   M . S ha r ma   a nd  A . N oo r ,  “ C P L - A di a ba ti c   G a t e d l o gi c  ( C P L A G )  X O R   ga te ,”   in   P r oc   I E E E   I nt e r nat io nal  C onf e r e nc e  on A dv anc e s   in  C om put in g, C om m uni c at io ns  and I n f or m at ic s ,   A ug. 2013 ,   pp . 575 - 579, do i :   10.1109/I C A C C I .2013.6637236.   [ 5]   W Z ha ng ,   J Hu ,   a nd  L Yu ,   A di a ba ti c   C o mput in f or   C M O S   I nt e gr a t e C ir c ui ts   w it D ua T hr e s hol C M O S   a nd  G a te   L e ngt B ia s in T e c hni qu e , ”  J our nal  of  I nf o r m at io n T e c hnol ogy , pp .   23 92 - 2398, 2011, do i 10.3923/i tj .2011.2392.2398.   [ 6]   A.   K.   M a ur y a   a nd  G .   K uma r ,   A di a ba ti c   L o gi c  :  E n e r g y   E f f i c i e nt   T e c hni qu e   f or   V L S I   A ppl ic a ti o ns ,”   in   P r oc   I E E E   i n te r nat io nal   C onf e r e nc e  on C om put e r  &  C om m uni c at io n T e c hnol ogy S e pt 2011 ,   pp. 234 - 238, do i :   10.1109/I C C C T .2011.6075164.   [ 7]   P S a s ip r i y a   a nd  V .   S K .   B ha a s ka r a n,  D e s ig of   L o w   P ow e r   V L S I   C ir c ui ts   U s in T w P ha s e   A di a ba ti c   D y na mi c   L o gi c   ( 2P A D L ) ,”   J our nal   of  C ir c ui t s , Sy s t e m s  and C om put e r s ,   v o l.  2 7, no . 04, 2017, d o i:   10.1142/ S 0218126618500524.   [ 8]   A .   A ni th a ,   S .   R o o b a n a nd   M .   S uj a t ha ,   I mp le me n ta ti o n   of   e ne r gy   e f f ic ie nt   g a te s   u s i ng   a d i a b a t ic   lo g ic   f o r   lo w   po w e r   a p pl ic a ti on s ,   I nt e r n at io nal   J o u r n al   o R e c e n t  T e c hn ol og y   an E n gi n e e r i ng ,   v o l.   8,  no .  3 pp 33 27 - 33 32 20 19 do i:   10 .3 59 40 /i jr te . C 49 82 .0 98 319 .   [ 9]   A L B ha l e r a o A M a ne K P e ns e nw a r B P B hu v a na A A n it a   A nge li ne a nd  V S K .   B ha a s ka r a n,  D e s ig of   e n e r g y   e f f ic ie nt   c a r r y  l oo ka h e a d a dde r  us in g n ove C S I P G L  a di a ba ti c  l o g ic   c i r c ui t,   J our nal  of  P hy s ic s :  C onf e r e n c e  Se r i e s , v o l.  1716, n o . 1,  2 021,  pp.   1 - 7, do i 10.1088/1742 - 6596/1716/ 1/ 012033.    [ 10]   S S o unda r T .   M ut huma ni c ka m,  T .   S h e e la ,   G R a ma c ha nd r a n,  C A .   M a dhuv a ppa n ,   a nd  G S u r e s hkuma r D e s ig of   P ow e r   E f f i c i e nt   L o gi c  C ir c ui us in g A di a ba ti c   T e c hn iq ue , ”  P r ot e us  J our nal ,   vo l.  11, n o . 7, pp. 178 - 188, 2020 .   [ 11]   A N ic h o la s   e al . ,   D e s ig ni ng   e le m e nt a r y - tr e e   s pa c e   c o mp r e s s o r s   us in A N D /NA N D   a nd  X O R /XN O R   c o mbi na ti o ns ,”   in   P r oc   I E E E  I ns tr um e nt at io n and M e as ur e m e nt  T e c hnol ogy   C on f e r e nc e , J ul . 2015, pp. 1408 - 1413, do i:   10.1109/I 2M T C .2015.715148 2 .   [ 12]   A N a nda a nd  D .   K uma r A   S tu d y   o A di a ba ti c   L o gi c   C ir c ui ts   f o r   L o w   P o w e r   A ppl i c a ti o ns ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   E ngi ne e r in g R e s e ar c h &  T e c hnol ogy , v o l.  5, n o . 3, pp. 1 - 7 201 3 .   [ 13]   Y G upt a   a nd  T N S a s a ma l,   I mpl e me n ta ti o of   r e ve r s i bl e   l o gi c   ga te s   us in a di a ba ti c   l o gi c ,”   in   P r oc   I E E E   P o w e r ,   C om m uni c at io n and I nf or m at io n T e c hnol ogy  C on f e r e nc e ,   O c t.   2015,  pp. 595 - 598, do i 10.1109/P C I T C .2015.7438067.   [ 14]   M .   S ha r ma ,   A di a ba ti c   l o gi c   ba s e c i r c ui o pt im i z a ti o n   f o r   ul tr a l o w   p o w e r   a ppl i c a ti o ns , ”  J our nal   of   I nf or m at io and   O pt imi z at io n Sc ie nc e s ,   v o l.  41, n o . 1, pp. 85 - 98, 2020, d o i:  10.1 080/ 02522667.2020.1715560.   [ 15]   A G .   V a is hi ba   a nd  A D ur a i,   E ne r g y   e f f ic i e nt   a di a ba ti c   l o gi c   c ir c ui t   f o r   im pr ove   s e c ur it y   in   D P A   r e s is ta nt   R F I D ,”   J or nal   of   P hy s ic s :  C onf e r e nc e  Se r ie s , v o l.  1716, n o . 1, 2021, d o i:  10.108 8/ 1742 - 6596/1716/ 1/ 012043.   [1 6 ]   P .   C ha uha a nd  B .   K r is ha n,  D e s ig n   a nd  A na l y s is   of   V a r io us   G a t e s   us in E f f i c i e nt   C ha r ge   R e c ove r y   L ogi c   ( E C R L ) ,   I nt e r nat io nal   J our nal   o f   Si gnal   P r oc e s s in g   I m age   P r oc e s s in and  P at te r R e c ogni ti on vo l.   10,  no 11,  pp.   1 - 12,   2017,  do i:   10.14257/i js ip .2017.10.11.01 .   [1 7 ]   P .   B ha ti   a nd  N .   Z R i z v i,   A di a ba ti c   L o gi c A A lt e r na ti ve   A ppr o a c t o   L o w   P o w e r   A ppl ic a ti o C ir c ui ts ,”   in   P r oc   I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   O E le c tr ic al ,E le c tr oni c s   and   O pt imi z at io T e c hni que s M a r c 2016 pp.  4255 - 60,   do i:   10.1109/I C E E O T .2016.7755521.   [1 8 ]   M .   R .   T a he r i,   R .   A kba r F .   S a f a e i ,   a nd  M .   H .   M o a i y e r i,   C o mpa r a ti v e   a na l y s is   of   a di a ba ti c   f u ll   a dde r   c e ll s   in   C N F E T   te c hn o l o g y ,”   Sc ie nc e  D ir e c E ngi ne e r in g Sc ie nc e  and T e c hnol o gy , an I nt e r nat io nal  J our nal ,   vo l.  19, n o . 4,  pp. 2119 0 - 2128, 20 16,   do i:   10.1016/j . je s t c h.2016.0 8.007.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n &   C o m S c i     I S S N:   2502 - 4752         L o w   po w e r   ar c hit e c tu r e   of   logi c   gates   us ing  adiab ati c   tec hniques   ( M inaks hi  Sanadhy a )   813   [ 19 ]   S A .   M a r in a ,   T S .   P r a de e pa a nd  A .   R a je s w a r ,   A na ly s is   of   f ul a dd e r   us in a di a ba ti c   c ha r g e   r e c ove r y   l o gi c ,”   in   P r oc   I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  C i r c ui t,   P ow e r   and  C om put in T e c hnol ogi e s A ug.  2016,   pp.  1 - 6,   do i:   10.1109/I C C P C T .2016.7530184.   [2 0 ]   S .   K o ni ki ,   U .   S o ma na id u,   S .   R e dd y ,   a nd  K N e h r u,  H ig S pe e F ul A dd e r   D e s ig w it A na lo S w it c L e ve R e s t o r a ti o n   T e c hni qu e ,   I nt e r nat io nal   J our nal   of   C r e at iv e   R e s e ar c T houghts ,   vol 6,  n o .   1,  pp.  370 - 376,  2018,  do i:   10.6084/m 9.do i. o n e .I J C R T 1802384 .   [2 1 ]   T R D a r a m,  B N S r i,   D I ndhu ja G M a ni s ha a nd  A K R a o L o w   P o w e r   D e s ig O f   C a r r y   L ook  A he a A dd e r   b y   u s in g   A di a ba ti c   L o gi c ,”   I nt e r nat io nal  J our nal  of  A dv anc e d Sc ie n c e  a nd T e c hnol ogy , vo l.  29, n o . 7, pp. 5271 - 5 282, 2020 .   [2 2 ]   C V e nka te s h,  A M o ha na pr i y a ,   a nd  R S .   A na ndhi ,”   P e r f or ma nc e   A na l y s is   of   A di a ba ti c   T e c hn iq ue s   us in F ul A dd e r   f or   E f f i c i e nt  P o w e r  D is s ip a ti o n , ”  I C T A C T  J our nal  O n M ic r oe le c tr oni c s , v ol . 04, n o . 01, 2018,   d o i:  10.21917/i jm e .2018.0090.   [2 3   M S a na dhy a   a nd  D K S ha r ma D e s ig a nd  im pl e me nt a ti on  of   f ul s ubt r a c t o r   us in di f f e r e nt   a di a ba ti c   t e c hni qu e s ,”   in   P r oc   I E E E   I nt e r nat io nal   W om e E ngi ne e r in C onf e r e nc e   E le c t r oni c s   C om put in E ngi ne e r in g,   D e c 2020 pp.  102 - 106,  do i:   10.1109/WI E C O N - E C E 52138.2020.9397967.   [2 4 ]   S .   D .   T ur a ga ,   E A .   J y ot hi ,   a nd  K .   J .   D .   S a i,   P o w e r   R e duc ti on  T e c hni qu e   U s in A di a ba ti c   L o g ic ,”   in   P r oc   I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  C i r c ui t,   P ow e r   and  C om put in T e c hnol ogi e s ,   M a r c 2014,   pp.  1284 - 1290,  2014,   do i:   10.1109/I C C P C T .2014.7055018 .   [2 5 ]   A S ha r ma H .   S o ha l ,   a nd  K .   S ha r ma   A r e a   a nd  P o w e r   A na l y s is   of   A di a ba ti c   2 x 1M ul ti pl e xe r   D e s ig no n   65nm  C M O S   T e c hn o l o g y ,”   in   P r oc   I E E E  C onf e r e nc e , 2016, do i:   10.1109/WE C O N .2016.7993489.   [2 6 ]   P .   C ha udha r y B .   K.   D a s ,   a nd  S.   A huj a ,   D e s ig of   L o w   P ow e r   M e m or y   C e ll   U s in D   F li p   F l o U nd e r   A di a ba ti c   R e du c ti o T e c hni qu e , "   in   P r oc   I E E E   3r I nt e r nat io nal   C onf e r e n c e   on  Si gnal   P r oc e s s in and  I nt e gr at e N e tw or k s F e b.  2016 pp.  20 - 23,   do i:   10.1109/ S P I N .2016.7566655 .   [2 7 ]   M S ha r ma   a nd   A N oo r P o s it i ve   F e e B a c A di a ba ti c   L ogi c  :  P F A L   S in g le   E dg e   T r ig ge r e S e mi - A di a ba ti c   D   F li F l o p,”   A f r ic an J ou r nal  of  B as i c &  A ppl ie d Sc ie nc e s , vo l.  5, n o . 1, pp. 4 2 - 46, 2013,   do i 10.5829/i d o s i. a jb a s .2013.5.1.1118 .   [2 8 ]   J .   P r a ve e n, M .   B hu v a n e s h,  B S .   N a ga r a ks hi th a , H K .   B ha nupr i y a ,   a nd  K .   A .   K uma r ,   A  D e s ig n a nd I mp le m e nt a ti o of  A di a b a ti c   L o g ic   o L o w   P o w e r   A ppl i c a ti o C ir c ui ts , ”  I nt e r nat io nal   J our nal   o f   A dv anc e Sc i e nc e   and  T e c hnol ogy ,   v o l.   29,  no.  7,     pp. 10130 - 10140, 2020 .   [ 29 ]   A B l o tt i,   S B o r gh e s e a nd  R S a le tt i,   S in gl e - I ndu c t o r   F o ur - P ha s e   P o w e r - C l oc G e ne r a to r   F o r   P o s it i v e - F e e dba c A di a b a ti c   L o g ic   G a t e s ,”   in   P r oc  I E E E   I nf or m at ic a S e pt . 2002,   pp. 533 - 5 36, do i:   10.1109/ I C E C S .2002.1046218.   [3 0 ]   I.   A P in d oo ,   T .   S in gh,   A S in g h,   A C ha udha r y a nd  P .   M K u ma r P o w e r   di s s ip a ti o n   r e du c ti o us in a di a ba ti c   l o gi c   t e c hni que s   f or   C M O S   in v e r te r   c ir c ui t,   in   P r oc   6t I E E E   I nt e r nat io n al   C onf e r e n c e   on   C om put in g,  C om m uni c at io ns   and  N e tw or k in g   T e c hnol ogi e s ,   J ul . 2015, p. 35239, do i:  10.110 9/ I C C C N T .2015. 7395216.   [3 1 ]   R.   Y a da v A B a ks hi J C ho w dhur y ,   a nd  J .   K.   D a s A di a ba ti c   a ppr o a c f or   c ha r g e   r e s t o r a ti o in   l o w   p o w e r   di g it a c ir c ui ts ,   in   P r oc 2nd  I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  I nv e nt iv e   Sy s te m s   and  C ont r ol J a n.  2018 ,   pp.  473 - 477,  do i:   10.1109/I C I S C .2018.8399117.   [3 2 ]   M S ha r ma   a nd  A N o o r R e c o n f ig u r a bl e   C P L A G   a nd  M odi f ie P F A L   A di a ba ti c   L ogi c   C ir c ui ts ,”   J our nal   of   A dv anc e s   in   E le c tr oni c s ,   v o l.  2015, pp. 1 - 10, 2015,   d o i:   10.1155/2015/ 2021 31.   [3 3 ]   S . P S K us ha w a ha  a nd  T . N S a s a ma l,   M o di f i e d p o s it i ve   f e e dba c k a di a ba ti c  l o gi c   f or  ul t r a  l o w  p o w e r  a dde r ,”   in   P r oc   2nd   I E E E   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  C om put at io nal   I nt e ll ig e nc e   and  C om m uni c at io T e c hnol ogy ,   F e b.  2016 ,   pp.  378 - 381,   2016,   do i:   10.1109/C I C T .2016.80.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS        M i n a k s hi   Sa n a d h y a           recei v ed   h e B.   T ech   i n   A p p l i e d   E l ec t ro n i c s   an d   I n s t ru me n t at i o n   fr o m   M. I . T .   E n g i n ee ri n g   C o l l e g e ,   K o t i n   2 0 0 8   an d   M. T ech .   D e g r ee   fr o SRM  U n i v e rs i t y ,   Ch en n a i   i n   2 0 1 0 . Cu rre n t l y ,   s h e   i s   w o rk i n g   i n   SRM  In s t i t u t e   o S c i en ce   an d   T e ch n o l o g y ,   D el h i   N CR   Ca m p u s ,   G h azi ab ad ,   I n d i a   as   A s s i s t an t   Pro fe s s o an d   p u rs u i n g   Ph . D .   H e r   r e s e ar c h   i n t e r e s t s   i n c l u d e   D i g i t al   ci r c u i t   d e s i g n ,   V L S I .   Sh e   c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   mi n ak s h i s an ad h y a @ g m a i l . c o m .         D ev en dra   Kum a S h a r m a           rece i v e d   h i s   B.   E   d eg r ee   i n   E l ec t ro n i c s   E n g i n ee ri n g   fro m   M . N . R .   E n g i n ee ri n g   C o l l e g e ,   A l l ah ab ad ,   M. E   d eg ree   fr o m   U n i v e rs i t y   o Ro o rk ee ,   an d   Ph D   d e g r ee  fro m   N I T   K u ru k s h e t ra,   I n d i a   i n   1 9 8 9 ,   1 9 9 2 ,   an d   2 0 1 6   re s p e c t i v e l y .   H e   s e rv e d   PSU s   i n   d i ff e r en t   p o s i t i o n s   fo m o r e   t h an   8   y e a rs   i n   Q A &T e s t i n g / R&D   d e p art men t s .   Cu rren t l y ,   h e   i s   w o rk i n g   i n   SRM  In s t i t u t e   o S ci e n ce  an d   T ec h n o l o g y ,   D e l h i   N CR   Ca m p u s ,   G h azi ab ad ,   In d i as   Pro fe s s o an d   D e an .   H i s   re s e ar ch   i n t e r e s t s   i n c l u d e   V L S I   i n t e rco n n ec t s ,   D i g i t al   d e s i g n ,   T e s t i n g   an d   Si g n al   p ro c e s s ing.   H e   c an   b e   c o n t ac t e d   a t   e m ai l :   d _ k _ s 1 9 7 0 @ y ah o o . c o . i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.