Design und Implementierung von Low-Power

Mit der zunehmenden Integration von Bauelementen und der wachsenden Komplexität mikroelektronischer Schaltungen sind Verlustleistung, Verzögerung und Fläche zum vorrangigen Entwicklungsziel geworden. Der Ausfall von Schaltungen mit hohem Stromverbrauch hängt mit der zunehmenden Beliebtheit von tragbaren elektronischen Geräten zusammen. Laptop-Computer, Pager, tragbare Videoplayer und Mobiltelefone verwenden alle Batterien als Stromquelle, die naturgemäß nur eine begrenzte Betriebszeit haben, bevor sie wieder aufgeladen werden müssen. Um die Batterielebensdauer zu verlängern, ist ein stromsparender Betrieb in integrierten Schaltungen wünschenswert. Darüber hinaus erfordern aufeinanderfolgende Generationen von Anwendungen oft eine höhere Rechenleistung, was wiederum höhere Anforderungen an die Energiespeicherelemente im System stellt.Die Addition ist die grundlegendste arithmetische Operation, und der Addierer ist die wichtigste Komponente eines jeden digitalen Prozessors. Je nach den Anforderungen an Fläche, Verzögerung und Leistung sind in der Literatur verschiedene Addiererkonfigurationen wie Ripple-Carry, Carry-Look-Ahead, Carry-Skip und Carry-Select zu finden. Der Ripple-Carry-Addierer (RCA) ist der einfachste Addierer, hat aber die längste Verzögerung, da jeder Summenausgang auf den Carry-In von der vorherigen Addiererzelle warten muss.