리피터 삽입

Repeater insertion

리피터 삽입은 집적회로의 긴 와이어 라인과 관련된 시간 지연을 줄이는 기술입니다.이 기술은 긴 와이어를 하나 이상의 짧은 와이어로 절단하고 새로운 짧은 와이어 쌍 사이에 리피터를 삽입하는 것을 포함합니다.

신호가 와이어의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 이동하는 데 걸리는 시간을 와이어 라인 지연 또는 그냥 지연이라고 합니다.집적회로에서 이 지연은 와이어의 저항(R)에 와이어의 캐패시턴스(C)를 곱한 RC로 특징지어진다.따라서 와이어의 저항이 100옴이고 캐패시턴스가 0.01마이크로파라드(μF)인 경우 와이어의 지연은 1마이크로초(µs)입니다.

우선, 집적회로상의 와이어의 저항은 와이어의 길이에 따라 정비례하거나 선형입니다.와이어 길이가 1mm인 경우 저항이 100옴이면 길이가 2mm인 경우 저항이 200옴이 됩니다.

매우 간단한 설명을 위해 와이어의 캐패시턴스도 길이를 따라 선형적으로 증가합니다.와이어의 길이가 1mm일 경우 캐패시턴스가 0.01µF, 와이어의 길이가 2mm일 경우 0.02µF, 3mm일 경우 0.03µF가 됩니다.

따라서 와이어를 통과하는 시간 지연은 와이어 길이의 제곱에 따라 증가합니다.이는 와이어의 길이를 따라 단면이 일정하게 유지되는 와이어에 대해 1차적으로 해당됩니다. 

와이어 저항 캐패시턴스 시간 지연 길이 R C t 1 mm 100 ohm 0.01 f F 1 200 2 mm 200 ohm 0.02 f F 4 s 3 mm 300 ohm 0.03 f F 9 µs

이 동작의 흥미로운 결과는 2mm 길이의 와이어 1개에 4µs의 지연이 있는 반면 2개의 개별 1mm 와이어에는 각각 1µs의 지연만 있다는 것입니다.두 개의 분리된 와이어가 같은 거리를 절반의 시간으로 커버합니다!와이어를 반으로 자르면 속도가 두 배로 빨라집니다.

이 매직 트릭을 올바르게 동작시키려면 두 개의 독립된 와이어 사이에 액티브한 회로를 배치하여 신호를 한 와이어에서 다음 와이어로 이동시켜야 합니다.이러한 목적으로 사용되는 액티브 회선은 리피터라고 불립니다.CMOS 집적회로에서 리피터는 보통 단순한 인버터입니다.

와이어를 반으로 잘라 리피터를 삽입함으로써 와이어의 지연을 줄이는 것을 리피터 삽입이라고 합니다.이 순서의 비용은 리피터 자체에 새로운 지연이 추가되고 리피터가 전력을 공급할 필요가 있는 액티브 회선이기 때문에 전력 비용이 추가됩니다.반면 플레인 비반복 와이어는 원래 전원이 공급되지 않은 패시브컴포넌트였습니다

상세한 것에 대하여는, 예를 들면, Anikreddy 와 Burleson 의 논문, ISCAS 2000 의 「Ramp-based Analytical Model and Placement Sensitivity Analysis 」의 「Repeater Insertion in deep sub-dious CMOS: Ramp-based Analysis and Placement Sensitivity Analysis」, 「IEEEE」(스위스위스위스, 5월 28일, 2000 http://ieeexplore.ieee.org/iel5/6910/18588/00856173.pdf))을 참조해 주세요.