PERANCANGAN ARITHMATIC LOGIC UNIT (ALU) PADA PROSESOR RISC 16-BIT DENGAN TEKNOLOGI 600NM MENGGUNAKAN ELECTRIC

Abstract

Abstrak

Teknologi IC merupakan salah satu teknologi yang paling penting dalam dunia elektronik saat ini, karena dapat meminimalkan luas area dari rangkaian elektronik, efek parasitik dan biaya. Divais ini lebih handal dibandingkan dengan komponen disktrit. Salah satu penerapannya ada pada prosesor yang merupakan unit pusat pemrosesan data pada komputer digital dan sistem tertanam untuk keperluan sehari–hari. Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah merancang layout Arithmatic Logic Unit (ALU) pada prosesor RISC 16-bit pada level transistor. Metode yang digunakan dalam perancangan Arithmatic Logic Unit (ALU) ini menggunakan teknologi fabrikasi 600nm dari model C5 MOSIS menggunakan software Electric untuk mendesain layout, serta software LT-spice untuk menguji hasil ekstraksi dari layout. Hasil pengujian perancangan ini menujukkan bahwa Arithmatic Logic Unit (ALU) memiliki 8 fungsi yaitu penjumlahan, pengurangan, AND, OR, XOR, SLL, SRL, SLTU. Secara fungsional, ALU dapat mengeluarkan data sesuai dengan sinyal kontrol. Time propagation delay (T_pd)  yang terjadi pada ALU sebesar 13ns. Nilai ini merupakan rata–rata dari time propagation delay rise (T_pdr) sebesar 10ns dan time propagation delay fall (T_pdf) sebesar 16ns. Sedangkan nilai rise time (T_r) sebesar 0.22ns dan fall time (T_f) sebesar 0.15ns. Oleh karena itu, ALU dapat beroperasi maksimal pada clock sebesar 62.5MHz.

Kata kunci: Prosesor, Arithmatic Logic Unit (ALU),  teknologi fabrikasi 600nm.

Abstract

IC technology is one of the most important technologies in electronic world now, because IC technology can minimize the area of electronic circuit, parasitic effect and cost. Device based in IC technology  is more reliable than the discrete  components. One of the implementation is in the processor which is a unit of the data processing center on digital computer and embedded system for daily needs. The aim of this final project is to design the floorplan layout of Arithmatic Logic Unit (ALU) on 16-bit RISC processor in  transistor level. The method used in designing Arithmatic Logic Unit (ALU) is using 600nm fabrication technology from C5 MOSIS model and using Electric software to design the layout and also LT-spice software to examine  extraction result from the layout. The testing result shows that Arithmatic Logic Unit (ALU) has eight functions: addition, reduction, AND, OR, XOR, SLL, SRL, SLTU. Functionally, ALU can issue  the data according to the control signal. Time propagation delay (T_pd) that occurs in the ALU is 13ns. This value is the average of time propagation delay rise (T_pdr) of 10ns and time propagation delay fall (T_pdf) of 16ns. Moreover, the value of rise time (T_r) is 0.22ns and fall time (T_f) is 0.15ns. Therefore, ALU can operate at maximum 62.5MHz clock frequency.

(Times New Roman 10)

Keywords: Processor, Arithmatic Logic Unit (ALU), 600nm fabrication technology.