[0015] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0016] 实施例一:如图3所示,一种基于FinFET分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路,包括第一FinFET管M1、第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第六FinFET管M6、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8,第一FinFET管M1、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4和第七FinFET管M7为P型FinFET管,第二FinFET管M2、第五FinFET管M5、第六FinFET管M6和第八FinFET管M8为N型FinFET管,第一FinFET管M1和第六FinFET管M6鳍的个数均为3,第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8鳍的个数均为1;第一FinFET管M1的源极、第三FinFET管M3的源极和第七FinFET管M7的源极均接入电源,第一FinFET管M1的漏极、第二FinFET管M2的漏极、第四FinFET管M4的前栅、第四FinFET管M4的背栅、第五FinFET管M5的前栅和第五FinFET管M5的背栅连接,第一FinFET管M1的前栅、第二FinFET管M2的前栅、第三FinFET管M3的前栅和第六FinFET管M6的前栅连接且其连接端为同或异或电路的第一输入端,第一FinFET管M1的背栅、第二FinFET管M2的背栅、第三FinFET管M3的背栅和第六FinFET管M6的背栅连接且其连接端为同或异或电路的第二输入端,第二FinFET管M2的源极、第五FinFET管M5的源极、第六FinFET管M6的源极和第八FinFET管M8的源极均接地,第三FinFET管M3的漏极和第四FinFET管M4的源极连接,第四FinFET管M4的漏极、第五FinFET管M5的漏极、第六FinFET管M6的漏极、第七FinFET管M7的前栅、第七FinFET管M7的背栅、第八FinFET管M8的前栅和第八FinFET管M8的背栅连接且其连接端为同或异或电路的异或输出端,第七FinFET管M7的漏极和第八FinFET管M8的漏极连接且其连接端为同或异或电路的同或输出端。
[0017] 实施例二:如图3所示,一种基于FinFET分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路,包括第一FinFET管M1、第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第六FinFET管M6、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8,第一FinFET管M1、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4和第七FinFET管M7为P型FinFET管,第二FinFET管M2、第五FinFET管M5、第六FinFET管M6和第八FinFET管M8为N型FinFET管,第一FinFET管M1和第六FinFET管M6鳍的个数均为3,第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8鳍的个数均为1;第一FinFET管M1的源极、第三FinFET管M3的源极和第七FinFET管M7的源极均接入电源,第一FinFET管M1的漏极、第二FinFET管M2的漏极、第四FinFET管M4的前栅、第四FinFET管M4的背栅、第五FinFET管M5的前栅和第五FinFET管M5的背栅连接,第一FinFET管M1的前栅、第二FinFET管M2的前栅、第三FinFET管M3的前栅和第六FinFET管M6的前栅连接且其连接端为同或异或电路的第一输入端,第一FinFET管M1的背栅、第二FinFET管M2的背栅、第三FinFET管M3的背栅和第六FinFET管M6的背栅连接且其连接端为同或异或电路的第二输入端,第二FinFET管M2的源极、第五FinFET管M5的源极、第六FinFET管M6的源极和第八FinFET管M8的源极均接地,第三FinFET管M3的漏极和第四FinFET管M4的源极连接,第四FinFET管M4的漏极、第五FinFET管M5的漏极、第六FinFET管M6的漏极、第七FinFET管M7的前栅、第七FinFET管M7的背栅、第八FinFET管M8的前栅和第八FinFET管M8的背栅连接且其连接端为同或异或电路的异或输出端,第七FinFET管M7的漏极和第八FinFET管M8的漏极连接且其连接端为同或异或电路的同或输出端。
[0018] 本实施例中,第一FinFET管M1和第六FinFET管M6为高阈值FinFET管,第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8为低阈值FinFET管。
[0019] 实施例三:如图3所示,一种基于FinFET分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路,包括第一FinFET管M1、第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第六FinFET管M6、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8,第一FinFET管M1、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4和第七FinFET管M7为P型FinFET管,第二FinFET管M2、第五FinFET管M5、第六FinFET管M6和第八FinFET管M8为N型FinFET管,第一FinFET管M1和第六FinFET管M6鳍的个数均为3,第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8鳍的个数均为1;第一FinFET管M1的源极、第三FinFET管M3的源极和第七FinFET管M7的源极均接入电源,第一FinFET管M1的漏极、第二FinFET管M2的漏极、第四FinFET管M4的前栅、第四FinFET管M4的背栅、第五FinFET管M5的前栅和第五FinFET管M5的背栅连接,第一FinFET管M1的前栅、第二FinFET管M2的前栅、第三FinFET管M3的前栅和第六FinFET管M6的前栅连接且其连接端为同或异或电路的第一输入端,第一FinFET管M1的背栅、第二FinFET管M2的背栅、第三FinFET管M3的背栅和第六FinFET管M6的背栅连接且其连接端为同或异或电路的第二输入端,第二FinFET管M2的源极、第五FinFET管M5的源极、第六FinFET管M6的源极和第八FinFET管M8的源极均接地,第三FinFET管M3的漏极和第四FinFET管M4的源极连接,第四FinFET管M4的漏极、第五FinFET管M5的漏极、第六FinFET管M6的漏极、第七FinFET管M7的前栅、第七FinFET管M7的背栅、第八FinFET管M8的前栅和第八FinFET管M8的背栅连接且其连接端为同或异或电路的异或输出端,第七FinFET管M7的漏极和第八FinFET管M8的漏极连接且其连接端为同或异或电路的同或输出端。
[0020] 本实施例中,第一FinFET管M1和第六FinFET管M6为高阈值FinFET管,第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8为低阈值FinFET管。
[0021] 本实施例中,第一FinFET管M1和第六FinFET管M6的阈值电压为0.6V,第二FinFET管M2、第三FinFET管M3、第四FinFET管M4、第五FinFET管M5、第七FinFET管M7和第八FinFET管M8的阈值电压为0.1V。
[0022] 为了验证本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路的优越性,在BSIMIMG标准工艺下,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路分别与现有的基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路的各种性能进行比较。使用电路仿真工具HSPICE在电路的输入频率为200MHz、500MHz、800MHz、1GHz的条件下对三种电路结构进行仿真比较分析,BSIMIMG工艺库对应的电源电压为1V。标准电压(1v)下,本发明的基于FinFET器件分栅结构静态互补逻辑的同或异或电路在BSIMIMG标准工艺下的仿真波形图如图3所示;超阈值电压(0.8v)下,本发明的基于FinFET器件分栅结构静态互补逻辑的同或异或电路在BSIMIMG标准工艺下的仿真波形图如图4所示。
[0023] 超阈值条件下(电源电压为0.8V),电路输入频率200MGHZ时,本发明基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路的各种性能比较如表1所示。
[0024] 表1
[0025]
[0026] 从表1可以看出,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路相比,晶体管数量分别减少6个和2个,输出异或延时分别降低了25.4%和升高了5.3%,输出同或延时降低18.4%和升高了3.6%,平均总功耗分别降低了
44.2%和降低了31.3%,功耗延时积分别降低了45.9%和降低了28.8%。
[0027] 超阈值条件下(电源电压为0.8V),电路输入频率500MGHZ时,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构静态互补逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路的各种性能比较如表2所示。
[0028] 表2
[0029]
[0030] 从表2可以看出,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路相比,晶体管数量分别减少6个和2个,输出异或延时分别降低了25.4%和升高了5.3%,输出同或延时降低18.4%和升高了3.6%,平均总功耗分别降低了
36.7%和降低了19.2%,功耗延时积分别降低了48.4%和降低了16.3%。
[0031] 超阈值条件下(电源电压为0.8V),电路输入频率800MGHZ时,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路的各种性能比较如表3所示。
[0032] 表3
[0033]
[0034] 从表3可以看出,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路相比,晶体管数量分别减少6个和2个,输出异或延时分别降低了25.4%和升高了5.3%,输出同或延时降低18.4%和升高了3.6%,平均总功耗分别降低了
31.4%和降低了9.9%,功耗延时积分别降低了43.9%和降低了6.7%。
[0035] 超阈值条件下(电源电压为0.8V),电路输入频率1GHZ时,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路的各种性能比较如表4所示。
[0036] 表4
[0037]
[0038]
[0039] 从表4可以看出,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路、基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路相比,晶体管数量分别减少6个和2个,输出异或延时分别降低了25.4%和升高了5.3%,输出同或延时降低18.4%和升高了3.6%,平均总功耗分别降低了
28.5%和降低了37.9%,功耗延时积分别降低了41.7%和降低了1.6%。
[0040] 由上述比较结果可知,在不影响电路性能的前提下,本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构互补对称逻辑同或异或电路相比晶体管数量减少了,延时、平均功耗、功耗延时积得到了很大优化;本发明的基于FinFET器件分栅结构互补对称逻辑的同或异或电路和基于FinFET器件同栅结构传输门逻辑的同或异或电路相比,晶体管的数量减少了,平均功耗和功耗延时积得到了很大的优化。