نوقشت اطروحة الدكتوراه الموسومة:
” تقليل استهلاك القدرة في تصميم دوائرالسيموس المتكاملة بالاعتماد على الخوارزمية الجينية”
التي اعدها السيد علي طويج شاهين طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة اادكتوراه في علوم الهندسة الكهربائية وبإشراف الاستاذ الدكتور سليم محمد رضا طه يوم الاحد المصادف 18/6/2017.تكونت لجنة المناقشة لهذه الاطروحة من الاستاذ الدكتور رعد سامي الفياض رئيساُ وعضوية الاستاذ الدكتور حنان عبد الرضا عكار والاستاذ الدكتور طارق زياد اسماعيل والاستاذ المساعد الدكتور سنان ماجد عبد الستار والاستاذ المساعد الدكتور محمد ناظم عباس.
خلاصة اطروحة الطالب كما يلي:
أصبح تصميم الدوائر الالكترونية فائقة الانخفاض في استهلاك القدرة حاجة ملحة نتيجة لتحجيم الترانزستوربشكل سريع و تطور التطيقات. لقد تم اعتماد دوائر دون العتبة المعروفة للعديد من التطبيقات محدودة الطاقة بسبب جهد التجهيز المنخفض جدا. ومع ذلك، ينبغي أن يتم تقليل الطاقة في مثل هذه الدوائر مع الاهتمام بانخفاض أداء هذه الدوائر. وعلاوة على ذلك، ان اهمال طاقة التسرب اثناء وضع الاستعداد في هذه الدوائر يمكن أن يؤثر بشكل كبير على كفاءة الطاقـــــة للتصميم.
تم في هذا العمل اقتراح الخوارزمية الجينية القائمة على الركود وتعديلها لتنفيذ ثلاثة تصاميم مختلفة لتقليل طاقة الوضع النشط لدوائر(22 نانومتر) دون العتبة. يتم اختيار بعض بوابات المسارات غير الحرجة بالشكل الأمثل وإعادة تصميمها بشكل يضمن تقليل الطاقة دون أي تدهور في الأداء كل ذلك في حالة جهد التجهيز الأمثل. في التصميم الأول، تم زيادة جهد العتبة في هذه البوابات للحصول على تصميم مزدوج العتبة بينما في التصميم الثاني تم تصميم هذه البوابات باستخدام طريقة تكديس الترانزستورات لتحقيق تصميم مزدوج التكدس. في التصميم المقترح الثالث، تم تعديل الخوارزمية لتقليل حجم البوابات المختارة بواسطة عامل التحجيم الأمثل للحصول على تصميم مزدوج الحجم. لجميع هذه الطرق، تم تحليل الطاقة في وضع التعليق وتم تقليلها باستخدام جهد تحيزالبدن المعكوس الامثل المعتمد على معاملات تحسين الوضع النشط. تم دمج تصميم الوضع النشط وتصميم وضع التعليق باستخدام تصميم متغير جهد العتبة.
تم الحصول على نتائج تجريبية لبعض الدوائر القياسية ISCAS-85 (,74L85 74283, ALU74181 و 16 bit RCA) باستخدام (HSPICE & MATLAB-15B). واظهرت نتائج الدوائر المحسنة توفير كبير للطاقة في أوضاع التشغيل النشطة والاستعدادية. تم الحصول على توفير (EPC) متقارب (13.36٪ – 47.55٪) للتصميمين الأولين مع انخفاض التكلفة في حالة التصميم مزدوج التكدس . تم الحصول على أقصى مدى من توفير الـ (EPC) (29.6٪ – 56.59٪) مع تصميم الحجم المزدوج. وهذا يعتمد على وقت الركود المتاح من المسارات غير الحرجة في الدائرة وكيفية استخدامها من قبل التصميم الجديد. وعلاوة على ذلك، تم الحصول على توفيركبير للطاقة في وضع الاستعداد ما يقارب (79.4٪) كمعدل.
” تقليل استهلاك القدرة في تصميم دوائرالسيموس المتكاملة بالاعتماد على الخوارزمية الجينية”
التي اعدها السيد علي طويج شاهين طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة اادكتوراه في علوم الهندسة الكهربائية وبإشراف الاستاذ الدكتور سليم محمد رضا طه يوم الاحد المصادف 18/6/2017.تكونت لجنة المناقشة لهذه الاطروحة من الاستاذ الدكتور رعد سامي الفياض رئيساُ وعضوية الاستاذ الدكتور حنان عبد الرضا عكار والاستاذ الدكتور طارق زياد اسماعيل والاستاذ المساعد الدكتور سنان ماجد عبد الستار والاستاذ المساعد الدكتور محمد ناظم عباس.
خلاصة اطروحة الطالب كما يلي:
أصبح تصميم الدوائر الالكترونية فائقة الانخفاض في استهلاك القدرة حاجة ملحة نتيجة لتحجيم الترانزستوربشكل سريع و تطور التطيقات. لقد تم اعتماد دوائر دون العتبة المعروفة للعديد من التطبيقات محدودة الطاقة بسبب جهد التجهيز المنخفض جدا. ومع ذلك، ينبغي أن يتم تقليل الطاقة في مثل هذه الدوائر مع الاهتمام بانخفاض أداء هذه الدوائر. وعلاوة على ذلك، ان اهمال طاقة التسرب اثناء وضع الاستعداد في هذه الدوائر يمكن أن يؤثر بشكل كبير على كفاءة الطاقـــــة للتصميم.
تم في هذا العمل اقتراح الخوارزمية الجينية القائمة على الركود وتعديلها لتنفيذ ثلاثة تصاميم مختلفة لتقليل طاقة الوضع النشط لدوائر(22 نانومتر) دون العتبة. يتم اختيار بعض بوابات المسارات غير الحرجة بالشكل الأمثل وإعادة تصميمها بشكل يضمن تقليل الطاقة دون أي تدهور في الأداء كل ذلك في حالة جهد التجهيز الأمثل. في التصميم الأول، تم زيادة جهد العتبة في هذه البوابات للحصول على تصميم مزدوج العتبة بينما في التصميم الثاني تم تصميم هذه البوابات باستخدام طريقة تكديس الترانزستورات لتحقيق تصميم مزدوج التكدس. في التصميم المقترح الثالث، تم تعديل الخوارزمية لتقليل حجم البوابات المختارة بواسطة عامل التحجيم الأمثل للحصول على تصميم مزدوج الحجم. لجميع هذه الطرق، تم تحليل الطاقة في وضع التعليق وتم تقليلها باستخدام جهد تحيزالبدن المعكوس الامثل المعتمد على معاملات تحسين الوضع النشط. تم دمج تصميم الوضع النشط وتصميم وضع التعليق باستخدام تصميم متغير جهد العتبة.
تم الحصول على نتائج تجريبية لبعض الدوائر القياسية ISCAS-85 (,74L85 74283, ALU74181 و 16 bit RCA) باستخدام (HSPICE & MATLAB-15B). واظهرت نتائج الدوائر المحسنة توفير كبير للطاقة في أوضاع التشغيل النشطة والاستعدادية. تم الحصول على توفير (EPC) متقارب (13.36٪ – 47.55٪) للتصميمين الأولين مع انخفاض التكلفة في حالة التصميم مزدوج التكدس . تم الحصول على أقصى مدى من توفير الـ (EPC) (29.6٪ – 56.59٪) مع تصميم الحجم المزدوج. وهذا يعتمد على وقت الركود المتاح من المسارات غير الحرجة في الدائرة وكيفية استخدامها من قبل التصميم الجديد. وعلاوة على ذلك، تم الحصول على توفيركبير للطاقة في وضع الاستعداد ما يقارب (79.4٪) كمعدل.
