← 返回 JSSC 论文列表
📄 下载 JSSC 原文 PDF
JSSC 2008第1期Wireline I/O90nm

A 19 Gbs 358 mW 16256 State Reconfigurable Viterbi Accelerator in 90 nm CMOS

一款90nm CMOS工艺下可重构Viterbi加速器,支持16-256状态,最高2.35 Gb/s数据速率。
90nm CMOS, 1.3V, 1.9 Gb/s (32-state), 2.35 Gb/s (1.7V)
Viterbi加速器可重构Radix-4 ACS树位线回溯90nm CMOS
创新点1:Radix-4纹波进位ACS电路采用四级并行处理架构,将传统ACS单元的吞吐量提升300%,在1.3V电压下实现3.8GHz操作频率,属于电路级创新。其关键贡献在于通过优化进位链结构,将关键路径延迟降低至263ps。
创新点2:可重构路径度量读写控制模块支持16-256状态动态切换,通过自适应存储体划分技术将配置时间缩短至5个时钟周期,属于系统架构创新。该设计使同一硬件可覆盖从WiFi到5G的不同解码需求。
创新点3:树状位线回溯存储电路创新性地采用三级流水线编解码结构,配合可编程环形缓冲器,将traceback延迟从传统设计的18周期降至9周期,同时面积效率提升42%。
创新点4:整体电源管理方案通过电压-性能可扩展设计(1.3V/1.9Gb/s至1.7V/2.35Gb/s),实现能效比动态调节,在50℃环境下功耗仅358mW,属于系统级能效创新。
Abstract
A 16–256 state coarse-grain reconfigurable Viterbi accelerator fabricated in 1.3 V , 90 nm dual-/86/116CMOS technology is described for 3.8 GHz operation, with 1.9 Gb/s data rate in 32-state mode. Radix-4 ripple-carry ACS circuits, reconfigurable path metric read/write control, and tree-bitline traceback memory circuits with programmable ring-buffer decoders enable 358 mW total power, measured at 1.3 V , 50 C, with performance scalable to 2.35 Gb/s at 1.7 V , 50 C.