Design of a Low-Power MOS Current-Mode Logic Parallel Multiplier

저 전력 MOS 전류모드 논리 병렬 곱셈기 설계

This paper proposes an 8${\times}$8 bit parallel multiplier using MOS current-mode logic (MCML) circuit for low power consumption. The proposed circuit has a structure of low-power MOS current-mode logic circuit with sleep-transistor to reduce the leakage current. The sleep-transistor is used to PMOS transistor to minimize the leakage current. Comparing with the conventional MOS current-model logic circuit, the circuit achieves the reduction of the power consumption in sleep mode by 1/50. The designed multiplier is achieved to reduce the power consumption by 10.5% and the power-delay-product by 11.6% compared with the conventional MOS current-model logic circuit. This circuit is designed with Samsung 0.35 ${\mu}m$ standard CMOS process. The validity and effectiveness are verified through the HSPICE simulation.

이 논문은 MOS 전류모드 논리 (MOS current-mode logic circuit, MCML) 회로를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 8${\times}$8 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다. 설계한 곱셈기는 회로가 동작 하지 않을 때의 정적 전류의 소모를 최소화하기 위하여 슬립 트랜지스터 (sleep-transistor)를 이용하여 저 전력 MOS 전류모드 논리회로를 구현하였다. 설계한 곱셈기는 기존 MOS 전류모드 논리회로에 비해 대기전력소모가 1/50으로 감소하였다. 또한, 이 회로는 기존 MOS 전류모드 논리회로에 비해 전력소모에서 10.5% 감소하였으며, 전력소모와 지연시간의 곱에서 11.6%의 성능 향상이 있었다. 이 회로는 삼성 0.35${\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.