KR102421174B1 - An low-power high-speed ILFM for advanced clocking applications - Google Patents

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Abstract

개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM이 제시된다. 본 발명에서 제안하는 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM는 입력 신호를 입력 받는 입력 트랜지스터(M3, M4), 고주파 클럭 생성을 위한 복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4) 및 생성된 고주파 클럭을 출력하기 위한 출력 트랜지스터(M1, M2)를 포함하고, 복수의 인덕터는 고주파 클럭 생성을 위해 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터로 레이아웃된다.A low-power, high-speed ILFM for advanced clocking applications is presented. The low-power, high-speed ILFM for an improved clocking application proposed by the present invention includes an input transistor (M3, M4) that receives an input signal, a plurality of inductors (L1, L2, L3, and L4) for generating a high-frequency clock, and the generated high-frequency clock output transistors M1 and M2 for outputting , and a plurality of inductors are laid out as a single distributed inductor by combining an on-chip inductor to generate a high-frequency clock.

Figure R1020200069032
Figure R1020200069032

Description

개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM{An low-power high-speed ILFM for advanced clocking applications}An low-power high-speed ILFM for advanced clocking applications

본 발명은 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM에 관한 것이다. The present invention relates to a low power high speed ILFM for advanced clocking applications.

ILFM(Injection-Locked Frequency Multipliers)는 저전력 소비와 전류 모드 로직 체배기(multiplier)와 비교할 때 고속 신호 생성에 큰 장점이 있기 때문에 PLL(Phase-Locked Loops)에 유용한 아날로그 회로 블록이다. 따라서, ILFM은 메모리나 모바일 장치의 고속 통신 인터페이스에 적합할 수 있다. 그러나 복잡한 구조를 가진 종래기술의 ILFM은 많은 수의 인덕터를 포함하고, 엄청난 전력 소비량을 소비하며 칩 면적을 확장하기도 한다.Injection-Locked Frequency Multipliers (ILFMs) are useful analog circuit blocks for Phase-Locked Loops (PLLs) because of their low power consumption and great advantages for high-speed signal generation compared to current-mode logic multipliers. Therefore, ILFM may be suitable for high-speed communication interfaces of memory or mobile devices. However, the ILFM of the prior art having a complex structure includes a large number of inductors, consumes a huge amount of power, and expands the chip area.

종래기술의 ILFM은 고속 데이터 통신 인터페이스를 위한 고주파 클럭을 생성하기 위해 많은 수동 인덕터와 변압기를 사용한다. 이전 ILFM의 아키텍처는 인덕터 간 복잡한 라우팅에서 발생하는 기생 캐패시턴스 및 큰 칩의 크기를 갖는 많은 수동형 인덕터를 사용한다.Prior art ILFM uses many passive inductors and transformers to generate high frequency clocks for high speed data communication interfaces. The architecture of the previous ILFM uses many passive inductors with large chip size and parasitic capacitance resulting from complex routing between inductors.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복잡한 구조를 가진 종래기술의 ILFM에 있어서, 복수의 인덕터로 인한 칩 면적 및 전력 소비량을 감소시키면서 고속 데이터 통신 인터페이스를 위한 고주파 클럭을 생성하기 위한 저전력 고속 ILFM을 제공하는데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a low-power, high-speed ILFM for generating a high-frequency clock for a high-speed data communication interface while reducing the chip area and power consumption due to a plurality of inductors in the ILFM of the prior art having a complex structure. have.

일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM는 입력 신호를 입력 받는 입력 트랜지스터(M3, M4), 고주파 클럭 생성을 위한 복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4) 및 생성된 고주파 클럭을 출력하기 위한 출력 트랜지스터(M1, M2)를 포함하고, 복수의 인덕터는 고주파 클럭 생성을 위해 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터(Single Distributed Inductor)로 레이아웃된다. In one aspect, the low-power, high-speed ILFM for an improved clocking application proposed by the present invention is an input transistor (M3, M4) that receives an input signal, and a plurality of inductors (L1, L2, L3 and L4) for generating a high-frequency clock. and output transistors M1 and M2 for outputting the generated high frequency clock, wherein the plurality of inductors are laid out as a single distributed inductor by combining an on-chip inductor to generate a high frequency clock.

복수의 인덕터는 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 제1 메탈 레이어에 레이아웃되고, 제3 인덕터(L3) 및 제4 인덕터(L4)는 제2 메탈 레이어에 레이아웃된다. As for the plurality of inductors, the first inductor L1 and the second inductor L2 are laid out on the first metal layer, and the third inductor L3 and the fourth inductor L4 are laid out on the second metal layer.

복수의 인덕터는 칩 면적을 감소시키고 인접한 인덕터들 간의 긴 금속 라우팅 와이어를 제거하기 위해 단일 분산형 인덕터로 레이아웃된다. Multiple inductors are laid out as a single distributed inductor to reduce chip area and eliminate long metal routing wires between adjacent inductors.

복수의 인덕터는 고주파 클럭 생성을 위해 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터로 레이아웃되어, 신호 커플링의 효율성을 증가시키고 신호 저하를 방지하며 활성 회로에 대칭 임피던스를 제공한다. Multiple inductors are laid out as a single distributed inductor by combining on-chip inductors for high-frequency clock generation, increasing the efficiency of signal coupling, preventing signal degradation, and providing a symmetrical impedance to the active circuit.

본 발명의 실시예에 따른 저전력 고속 ILFM은 NTV(Near-Threshold Voltage) 작동 영역에서 작동함으로써 전력 소비량을 감소시킨다. The low-power high-speed ILFM according to an embodiment of the present invention reduces power consumption by operating in a near-threshold voltage (NTV) operating region.

단일 분산형 인덕터로 레이아웃되는 복수의 인덕터의 크기를 스케일링함으로써 고주파 클럭을 생성한다.A high-frequency clock is generated by scaling the size of a plurality of inductors that are laid out as a single distributed inductor.

본 발명의 실시예들에 따르면 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터를 활용함으로써 칩 면적 효율을 향상시키고 인접한 인덕터들 사이의 긴 금속 라우팅 와이어를 제거할 수 있다. 또한, 신호 커플링의 효율성을 높이고 신호 저하를 방지하며 활성 회로에 완벽한 대칭 임피던스를 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, it is possible to improve chip area efficiency and eliminate long metal routing wires between adjacent inductors by combining an on-chip inductor to utilize a single distributed inductor. It can also improve the efficiency of signal coupling, prevent signal degradation, and provide a perfectly symmetrical impedance to the active circuit.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM의 회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ILFM의 주파수 영역과 시간 영역에서의 입력 및 출력 클럭 신호를 나타내는 파형이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM의 레이아웃을 나타내는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a circuit of a low-power, high-speed ILFM for an improved clocking application according to an embodiment of the present invention.
2 is a waveform showing input and output clock signals in the frequency domain and the time domain of the ILFM according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a layout of a low-power, high-speed ILFM for an improved clocking application according to an embodiment of the present invention.

ILFM(Injection-Locked Frequency Multipliers)는 저전력 소비와 전류 모드 로직 체배기(multiplier)와 비교할 때 고속 신호 생성에 큰 장점이 있기 때문에 PLL(Phase-Locked Loops)에 유용한 아날로그 회로 블록이다. 따라서, ILFM은 메모리나 모바일 장치의 고속 통신 인터페이스에 적합할 수 있다. 그러나 복잡한 구조를 가진 종래기술의 ILFM은 많은 수의 인덕터를 포함하고, 엄청난 전력 소비량을 소비하며 칩 면적을 확장하기도 한다. Injection-Locked Frequency Multipliers (ILFMs) are useful analog circuit blocks for Phase-Locked Loops (PLLs) because of their low power consumption and great advantages for high-speed signal generation compared to current-mode logic multipliers. Therefore, ILFM may be suitable for high-speed communication interfaces of memory or mobile devices. However, the ILFM of the prior art having a complex structure includes a large number of inductors, consumes a huge amount of power, and expands the chip area.

본 발명의 실시예에 따르면, 단일 분산형 인덕터를 가진 새로운 ILFM 아키텍처를 제안하여 낮은 전력 소비량과 더 작은 칩 크기를 가진 고주파 클럭을 제공한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. According to an embodiment of the present invention, a novel ILFM architecture with a single distributed inductor is proposed to provide a high frequency clock with low power consumption and smaller chip size. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM의 회로를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a circuit of a low-power, high-speed ILFM for an improved clocking application according to an embodiment of the present invention.

도 1(a)은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM의 회로이고, 도 1(b)은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일 분산형 인덕터(Single Distributed Inductor)의 레이아웃 및 회로를 나타내는 도면이다. Figure 1 (a) is a circuit of a low-power high-speed ILFM for an improved clocking application according to an embodiment of the present invention, Figure 1 (b) is a single distributed inductor (Single Distributed Inductor) according to an embodiment of the present invention It is a diagram showing the layout and circuit of

개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM(Injection-Locked Frequency Multipliers)은 입력 신호를 입력 받는 입력 트랜지스터(M3, M4), 고주파 클럭 생성을 위한 복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4) 및 생성된 고주파 클럭을 출력하기 위한 출력 트랜지스터(M1, M2)를 포함한다. Low-power, high-speed, injection-locked frequency multipliers (ILFMs) for advanced clocking applications include an input transistor (M3, M4) that receives an input signal, a plurality of inductors (L1, L2, L3, and L4) for generating a high-frequency clock, and a and output transistors M1 and M2 for outputting a high-frequency clock.

복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4)는 고주파 클럭 생성을 위해 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터(Single Distributed Inductor)로 레이아웃된다. The plurality of inductors L1, L2, L3, and L4 are laid out as a single distributed inductor by combining on-chip inductors to generate a high-frequency clock.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4) 중 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 제1 메탈 레이어(Metal8)에 레이아웃되고, 제3 인덕터(L3) 및 제4 인덕터(L4)는 제2 메탈 레이어(Metal7)에 레이아웃될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first inductor L1 and the second inductor L2 among the plurality of inductors L1, L2, L3 and L4 are laid out on the first metal layer Metal8, and the third inductor ( L3) and the fourth inductor L4 may be laid out on the second metal layer Metal7.

복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4)는 칩 면적을 감소시키고 인접한 인덕터들 간의 긴 금속 라우팅 와이어를 제거하기 위해 단일 분산형 인덕터로 레이아웃된다. Multiple inductors L1, L2, L3 and L4 are laid out as a single distributed inductor to reduce chip area and eliminate long metal routing wires between adjacent inductors.

복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4)는 고주파 클럭 생성을 위해 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터로 레이아웃되고, 신호 커플링의 효율성을 증가시키고 신호 저하를 방지하며 활성 회로에 대칭 임피던스를 제공한다. A plurality of inductors (L1, L2, L3, and L4) are laid out as a single distributed inductor by combining the on-chip inductors for high-frequency clock generation, increasing the efficiency of signal coupling, preventing signal degradation, and providing a symmetrical impedance to the active circuit. to provide.

본 발명의 실시예에 따른 저전력 고속 ILFM은 NTV(Near-Threshold Voltage) 작동 영역에서 작동함으로써 전력 소비량을 감소시킬 수 있다. 단일 분산형 인덕터로 레이아웃되는 복수의 인덕터의 크기를 스케일링함으로써 고주파 클럭을 생성할 수 있다. The low-power, high-speed ILFM according to an embodiment of the present invention can reduce power consumption by operating in a near-threshold voltage (NTV) operating region. A high-frequency clock can be generated by scaling the sizes of a plurality of inductors that are laid out as a single distributed inductor.

전력(P)은 P=CV2f 로 나타낼 수 있으므로, NTV(Near-Threshold Voltage) 작동 영역에서 동작함으로써, 기존의 기술보다 전력 소모를 약 3~5배 감소시킬 수 있다. Since the power P can be expressed as P=CV 2f , by operating in the NTV (Near-Threshold Voltage) operating region, it is possible to reduce power consumption by about 3 to 5 times compared to the conventional technology.

고주파 클럭 생성의 경우 많은 인덕터를 활용할 필요가 있다. 그러나 제안된 ILFM은 도 1(b)과 같이 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터를 활용한다. 제안된 ILFM 토폴로지의 이점은 칩 면적 효율을 향상시키고 인접한 인덕터들 사이의 긴 금속 라우팅 와이어를 제거할 수 있다는 것이다. 따라서 제안된 ILFM은 신호 커플링의 효율성을 높이고 신호 저하를 방지하며 활성 회로에 완벽한 대칭 임피던스를 제공한다. 또한 제안된 ILFM은 전원 공급이 낮은 공급 전압(예를 들어, 0.5V ~ 0.6V)에서 작동하는 NTV(Near-Threshold Voltage) 작동 영역에서 작동한다. 전원이 공급 전압의 제곱에 비례하기 때문에 ILFM의 전력 소비량을 크게 줄일 수 있기 때문이다. 또한 분산 인덕터의 크기를 스케일링(scaling)함으로써, 제안하는 ILFM은 미래의 고속 통신 시스템을 위하여 저주파 입력 신호(예를 들어, 0.8GHz ~ 3.6GHz)를 주입함으로써 매우 높은 주파수 출력 클럭 신호(예를 들어, 5GHz에서 36GHz까지)를 생성할 수 있다. For high-frequency clock generation, it is necessary to utilize many inductors. However, the proposed ILFM utilizes a single distributed inductor by combining an on-chip inductor as shown in Fig. 1(b). The advantages of the proposed ILFM topology are that it can improve chip area efficiency and eliminate long metal routing wires between adjacent inductors. Therefore, the proposed ILFM improves the efficiency of signal coupling, prevents signal degradation, and provides a perfectly symmetrical impedance to the active circuit. In addition, the proposed ILFM operates in a near-threshold voltage (NTV) operating region where the power supply operates at a low supply voltage (eg, 0.5V to 0.6V). Because the power is proportional to the square of the supply voltage, the power consumption of the ILFM can be greatly reduced. In addition, by scaling the size of the distributed inductor, the proposed ILFM injects a low-frequency input signal (eg, 0.8 GHz to 3.6 GHz) for a future high-speed communication system, thereby providing a very high-frequency output clock signal (eg, , from 5 GHz to 36 GHz).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ILFM의 주파수 영역과 시간 영역에서의 입력 및 출력 클럭 신호를 나타내는 파형이다. 2 is a waveform showing input and output clock signals in the frequency domain and time domain of the ILFM according to an embodiment of the present invention.

도 2(a)는 제안하는 ILFM의 주파수 영역에서의 시뮬레이션된 입력 클력 신호(211) 및 출력 클럭 신호(212)를 나타내고, 도 2(b)는 제안하는 ILFM의 시간 영역에서의 시뮬레이션된 입력 클력 신호(221) 및 출력 클럭 신호(222)를 나타낸다. 최고 주파수 클럭 신호(예를 들어, 최대 36GHz까지)는 1GHz 클럭에서 생성할 수 있다. Fig. 2(a) shows the simulated input clock signal 211 and the output clock signal 212 in the frequency domain of the proposed ILFM, and Fig. 2(b) is the simulated input clock signal in the time domain of the proposed ILFM. A signal 221 and an output clock signal 222 are shown. The highest frequency clock signal (eg up to 36 GHz) can be generated at a 1 GHz clock.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 클럭킹 애플리케이션을 위한 저전력 고속 ILFM의 레이아웃을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a layout of a low-power, high-speed ILFM for an improved clocking application according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 28nm CMOS 기술에서 본 발명의 일 실시예에 따른 ILFM의 레이아웃을 보여준다. 제안하는 분산형 인덕터(Distributed inductor)의 레이아웃 영역은 일반적으로 전체 칩 영역에서 우세하다. 따라서, 단일 분산형 인덕터를 사용함으로써 제안된 ILFM은 기존 ILFM보다 훨씬 더 작은 레이아웃 면적을 제공한다.Referring to FIG. 3 , a layout of an ILFM according to an embodiment of the present invention is shown in 28 nm CMOS technology. The layout area of the proposed distributed inductor is generally dominant in the entire chip area. Therefore, by using a single distributed inductor, the proposed ILFM provides a much smaller layout area than the conventional ILFM.

<표 1><Table 1>

Figure 112020058666793-pat00001
Figure 112020058666793-pat00001

표 1은 종래기술에서 제안된 ILFM과 기존 ILFM 간의 성능 비교를 보여준다. ILFM은 전력 소비량의 60% 이내에서 훨씬 높은 주파수 클럭을 제공할 수 있다.Table 1 shows the performance comparison between the ILFM proposed in the prior art and the existing ILFM. ILFM can deliver much higher frequency clocks within 60% of power consumption.

제안하는 ILFM 아키텍처는 향후 애플리케이션의 높은 데이터 속도 통신을 위하여 고주파 및 저전력 클럭 시스템을 제공할 수 있다. The proposed ILFM architecture can provide a high-frequency and low-power clock system for high data rate communication in future applications.

고감도 고품질 회로구성을 위해 Q-팩터(Quality factor)가 높은 인덕터나 트랜스포머의 신호 커플러를 필요로 한다. 주파수 체배 및 주파수 분할을 위해 더 많은 개수의 인덕터를 필요로 하게 되고, 기존의 기술에서는 각 인덕터와 변압기의 연결에서 생기는 기생저항 성분 때문에 신호열화가 심화된다. For high-sensitivity and high-quality circuit construction, an inductor or transformer signal coupler with a high Q-factor is required. A larger number of inductors are required for frequency multiplication and frequency division, and in the conventional technology, signal degradation is exacerbated due to parasitic resistance components generated in the connection between each inductor and the transformer.

주파수 체배 및 주파수 분할에 있어서, 여러단의 MOS 트랜지스터를 이용한 다중-스테이지(multi-stage) 증폭단으로 고성능 주파수 체배 및 주파수 분할이 가능하나, 이것 또한 전력 소모를 증가시키고, 칩의 면적이 기하급수적으로 증가는 단점이 있다. In frequency multiplication and frequency division, high-performance frequency multiplication and frequency division are possible with a multi-stage amplification stage using multiple stages of MOS transistors, but this also increases power consumption, and the chip area is exponentially increased. The increase has its drawbacks.

따라서, 본 발명에서 제안하는 ILFM(Injection-Locked Frequency Multipliers) 및 주파수 분할에서는 이러한 문제점들을 개선하기 위해 멀티 레이어(multi-layer) 단일 분산형 인덕터를 사용하면서도 여러단의 증폭 스테이지를 줄이기 위해 서브-고조파 분할(sub-harmonic frequecy division) 및 주파수 체배 기술을 병합하여 칩의 면적을 획기적으로 줄이고 기생저항이나 캐패시터에 의한 신호 열화도 감소 시킬 수 있다. Therefore, in injection-locked frequency multipliers (ILFM) and frequency division proposed in the present invention, a multi-layer single distributed inductor is used to improve these problems, and sub-harmonics are used to reduce the amplification stages of multiple stages. By merging sub-harmonic frequecy division and frequency multiplication technology, the chip area can be dramatically reduced and signal degradation caused by parasitic resistances or capacitors can also be reduced.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.  또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.  이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.  예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다.  또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.  소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다.  소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. may be embodied in The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.  상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.  상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.  컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.  프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.  The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.  예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (6)

입력 신호를 입력 받는 입력 트랜지스터(M3, M4);
고주파 클럭 생성을 위한 복수의 인덕터(L1, L2, L3 및 L4); 및
생성된 고주파 클럭을 출력하기 위한 출력 트랜지스터(M1, M2)
를 포함하고,
복수의 인덕터는,
고주파 클럭 생성을 위해 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터로 레이아웃되며,
제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)는 제1 메탈 레이어에 레이아웃되고,
제3 인덕터(L3) 및 제4 인덕터(L4)는 제2 메탈 레이어에 레이아웃되며,
제1 인덕터(L1)의 일단은 제1 출력 트랜지스터(M1)에 연결되고, 제1 인덕터(L1)의 또 다른 일단은 제3 인덕터(L3)에 연결되고,
제2 인덕터(L2)의 일단은 제2 출력 트랜지스터(M2)에 연결되고, 제2 인덕터(L2)의 또 다른 일단은 제4 인덕터(L4)에 연결되고,
상기 제3 인덕터(L3) 및 상기 제4 인덕터(L4)의 또 다른 일단이 서로 연결되는
저전력 고속 ILFM(Injection-Locked Frequency Multipliers).
input transistors M3 and M4 for receiving an input signal;
a plurality of inductors L1, L2, L3 and L4 for generating a high-frequency clock; and
Output transistors (M1, M2) for outputting the generated high-frequency clock
including,
A plurality of inductors,
It is laid out as a single distributed inductor by combining an on-chip inductor for high-frequency clock generation.
The first inductor L1 and the second inductor L2 are laid out on the first metal layer,
The third inductor L3 and the fourth inductor L4 are laid out on the second metal layer,
One end of the first inductor (L1) is connected to the first output transistor (M1), the other end of the first inductor (L1) is connected to the third inductor (L3),
One end of the second inductor L2 is connected to the second output transistor M2, and the other end of the second inductor L2 is connected to the fourth inductor L4,
Another end of the third inductor (L3) and the fourth inductor (L4) are connected to each other
Low-power, high-speed injection-locked frequency multipliers (ILFMs).
삭제delete 제1항에 있어서,
복수의 인덕터는,
칩 면적을 감소시키고 인접한 인덕터들 간의 긴 금속 라우팅 와이어를 제거하기 위해 단일 분산형 인덕터로 레이아웃되는
저전력 고속 ILFM.
According to claim 1,
A plurality of inductors,
It is laid out as a single distributed inductor to reduce chip area and eliminate long metal routing wires between adjacent inductors.
Low-power, high-speed ILFM.
제1항에 있어서,
복수의 인덕터는 고주파 클럭 생성을 위해 온칩 인덕터를 결합하여 단일 분산형 인덕터로 레이아웃되어, 신호 커플링의 효율성을 증가시키고 신호 저하를 방지하며 활성 회로에 대칭 임피던스를 제공하는
저전력 고속 ILFM.
According to claim 1,
Multiple inductors are laid out as a single distributed inductor by combining on-chip inductors for high-frequency clock generation, which increases the efficiency of signal coupling, prevents signal degradation, and provides a symmetrical impedance to the active circuit.
Low-power, high-speed ILFM.
제1항에 있어서,
저전력 고속 ILFM은,
NTV(Near-Threshold Voltage) 작동 영역에서 작동함으로써 전력 소비량을 감소시키는
저전력 고속 ILFM.
According to claim 1,
Low-power high-speed ILFM,
By operating in NTV (Near-Threshold Voltage) operating area, it reduces power consumption.
Low-power, high-speed ILFM.
제1항에 있어서,
단일 분산형 인덕터로 레이아웃되는 복수의 인덕터의 크기를 스케일링함으로써 고주파 클럭을 생성하는
저전력 고속 ILFM.
According to claim 1,
A high-frequency clock is generated by scaling the size of a plurality of inductors laid out as a single distributed inductor.
Low-power, high-speed ILFM.
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