A New Algorithm and Circuit Design for Multiple Input Digital Comparator

다중 입력 디지털 비교기를 위한 알고리즘 및 회로의 설계

본 논문에서는 다중 입력의 크기를 비교하기 위한 알고리즘 및 VLSI 구조를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 여러 입력을 동시에 비교한 후에 간단한 디지털 논리 함수를 이용하여 그 입력들 중에서 가장 큰 값(혹은 가장 작은 값)을 검출하는 방법을 제공할 수 있다. 이 방식의 단점은 하드웨어 자원이 증가하는 것인데, 이를 위해 중복된 논리 연산을 재사용하는 방법도 제안한다. 제안하고자 하는 방식은 회로 속도의 증가, 즉 지연시간의 감소에 초점을 맞추었다. 제안한 비교 알고리즘은 HDL로 설계한 후에 Magna Chip의 $0.18{\mu}m$ CMOS 라이브러리를 이용하여 구현하였다. 제안한 비교방법은 전통적인 방식에 비해서 4 및 8 입력인 경우에 약 0.5 및 1.1배 만큼 하드웨어 자원을 더 소비하면서, 약 1.5 및 1.8배 만큼 동작 주파수를 향상시킬 수 있었다.