I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo rm a t ics a nd   Co m m un ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   13 ~ 20   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct . v 1 5 i 1 . pp 1 3 - 20           13       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   A comp a ra tive st udy  and desig n in v estig a tion:  sca la ble  ma g nitude  co mpa ra tors  acro ss  t ech no lo g y  nodes       Anitha   J uli et t Albert 1 ,   Um a m a hes wa ri  Ra m a lin g a m 2 A s hli L eo n A .   S . 1 Sin t h ia   P a nn ee Selv a m 3 Sripriy a   T hia g a ra j a n 4 ,   Arunk um a K up pu s a m y 5   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   L o y o l a - I C A M   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   C h e n n a i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   En g i n e e r i n g ,   S a v e e t h a   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   B i o m e d i c a l   E n g i n e e r i n g ,   S a v e e t h a   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   J e p p i a a r   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   S u n g u v a r c h a t r a m ,   I n d i a   5 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S a v e e t h a   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   2 4 2 0 2 4   R ev is ed   J u n   2 8 2 0 2 5   Acc ep ted   Au g   6 2 0 2 5       In   re c e n t ime s,  th e   c o n v e r g e n c e   o in n o v a ti v e   d e sig n   tec h n o l o g i e su c h   a s   v e ry   larg e - sc a le  in teg ra ti o n   ( V LS I ) c a d e n c e   d e sig n   sy ste m s,  a n d   field - p ro g ra m m a b le  g a te  a rra y   ( F P G A )   h a b e c o m e   c ru c ial  t o   a d d re ss   th e   g ro wi n g   d e m a n d   fo r   e n h a n c e d   e ffici e n c y ,   sc a lab il it y ,   a n d   re d u c e d   p o we c o n su m p ti o n   i n   e lec tro n ic  d e sig n s.  Th is  p a p e in t ro d u c e a   n o v e a p p ro a c h   to   d e sig n in g   n o n - p i p e li n e d   a n d   p ip e li n e d   sc a lab le   m a g n it u d e   c o m p a ra to rs   (M Cs ) ,   wh ich   in teg ra tes   4 - b it   MC s.  Th e   fro n ten d   imp lem e n tatio n   o th e   MC is  a c h iev e d   u si n g   q u a rt u p rime ,   a n   F P G b o a rd .   Th e   b a c k e n d   imp lem e n tatio n   is  d o n e   u si n g   c a d e n c e   d e sig n   s y ste m ,   e v a lu a ted   a c ro ss   th e   th re e   d isti n c CM OS  tec h n o l o g y   n o d e s.  Th e   li tera t u re   re v iew   h i g h li g h ts  th e   in flu e n c e   o tec h n o l o g y   sc a li n g   o n   a re a ,   p o we c o n su m p ti o n ,   a n d   p ro p a g a ti o n   d e lay ,   a n a l y z in g   v a rio u c o m p a ra to r   d e sig n s   a n d   th e ir  a ss o c iate d   trad e - o ffs.   Th e   re su lt s   p r o v i d e   v a l u a b le  in si g h ts   in t o   t h e   d e sig n   a n d   o p ti m iza ti o n   o MC fo r   f u tu re   a p p li c a ti o n in   ima g e   p r o c e ss in g   a n d   n a n o   c o m p u t in g .   K ey w o r d s :   C MO   FP GA   Ma g n itu d co m p ar ato r   Pip elin ed   Po wer   d elay   p r o d u ct   T ec h n o lo g y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Um am ah eswar i Ram alin g am   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   E n g in ee r in g Sav ee th E n g in ee r in g   C o lleg e   C h en n ai ,   T am il Na d u ,   I n d ia   E m ail:  u m ae ce 8 2 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h s elec tio n   o f   a n   ar ith m etic   s y s tem   p lay s   cr u cial  r o le  i n   s h ap in g   th d esig n   o f   d i g ital  s y s tem .     I in f lu en ce s   f ac to r s   s u ch   as  th n u m b er   o f   r eq u ir ed   o p er a tio n s ,   th s ig n al  ac tiv ity   lev el,   an d   th o p er ato r   s tr en g th   o r   co m p lex ity .   Desig n   o f   in teg r ated   cir c u its   ( I C s )   is   r ea lized   ar ch itectu r lev el   [1 ] ,   [ 2 ] ,   d e v ice  lev el,   an d   cir cu it  lev el   ab s tr ac tio n s   [ 3 ] ,   [ 4] .   T h e   p r im ar y   f u n ctio n   o f   m ag n itu d c o m p ar ato r   ( MC)   is   to   co m p ar two   b in ar y   n u m b er s ,   s tar tin g   with   th least   s ig n if ican b it.  4 - b it  MC   s p ec if ically   h an d les  th co m p ar is o n   o f   4 - b it  b in ar y   v alu es,  y ield in g   r esu lts   s u ch   as  g r ea ter   th an   ( B ) ,   le s s   th an   ( B ) ,   an d   eq u al  to   ( B ) .     T h n u m b e r   o f   b its   co m p a r ed   is   in f lu en ce d   b y   f ac t o r s   lik ar ea ,   s tatic  p o wer ,   an d   d y n am ic  p o wer   co n s u m p tio n .   Var i o u s   tech n o l o g y   n o d es  ar e   av ailab le   f o r   i m p lem en tatio n ,   ea ch   s u ited   to   d if f er en s ce n ar io s .   As tec h n o lo g y   a d v an ce s ,   th s ize  o f   th co m p o n e n ts   ty p ically   d ec r ea s es.  MC   p lay s   cr u ci al  r o le  in   ar ith m etic   u n its   with in   m icr o p r o ce s s o r s ,   co n tr o ller s ,   an d   v a r io u s   d ig ita d esig n   s y s tem s .   On o f   its   p r im ar y   ap p licatio n s   is   in   d ec o d i n g   with in   co m p u ter   s y s tem s ,   as  well   as  in   co n tr o l   lo g ic  an d   er r o r   d et ec tio n   d u r in g   d ata   tr an s m is s io n   [ 5 ].   I h as  s ig n if ican ap p licatio n   im p ac in   i m ag an d   s ig n al  p r o ce s s in g   ap p licatio n s   [6 ] ,   [ 7 ] ,   an alo g - to - d ig ital   co n v e r ter s   [8 ] ,   [ 9] ,   an d   I o T   ap p licatio n s   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Var io u s   im p lem en t atio n s   o f   MC   lo g ic,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   13 - 20   14   s u ch   as  C MO S   [ 1 2 ] ,   tr an s m is s io n   g ate,   p ass   tr an s is to r   [ 1 3 ] ,   g ate - d if f u s ed   in p u ( GDI )   ap p r o ac h es     [ 1 4 ] - [ 1 7 ] ,   an d   ca r b o n   n an o   t u b FET   [ 1 8 ]   h av b ee n   e x p l o r ed .   W h ile  th GDI   ap p r o ac h   e x ce ls   in   m in im izin g   p r o p a g atio n   d ela y ,   tr a n s is to r   co u n t,  a n d   p o wer   co n s u m p ti o n ,   it  s tr u g g les  with   ac h iev in g   f u ll  r ail - to - r ail   s win g .   T h r ed u ce d   s win g   v o ltag r esu lts   in   s lo wer   s w itch in g ,   wh ich   ca n   h in d e r   d ev ice  p er f o r m a n ce .   Ad d r ess in g   th is   s lo s witch in g   is s u is   ess en tial to   p r ev en t a   d e cr ea s in   o p er atio n al  s p ee d .   T h ar ea ,   al o n g   with   s tatic  an d   d y n am ic  p o wer ,   s ig n if ican tl y   af f ec ts   th n u m b e r   o f   b its   t h at  ca n   b e   co m p ar ed .   As  th n u m b e r   o f   b its   in cr ea s es,  is s u es  s u ch   as  ar ea   co n s tr ain ts ,   p o wer   co n s u m p tio n ,   an d   p r o p a g atio n   d elay   b ec o m m o r p r o n o u n ce d .   I t   is   im p o r tan t   to   n o te   th at  leak a g p o wer   in cr ea s es  p r o p o r tio n ally   with   t h d ev ice s   s ize,   wh ich   ca n   d ec r ea s e   o v er all  ef f icien cy .   T h er ef o r e,   ch o o s in g   t h s m allest  p o s s ib le  s ize  i s   g en er ally   r ec o m m en d ed .   k ey   ad v an tag o f   th is   ap p r o ac h   is   th at  as  f ea t u r s ize  d ec r ea s es,  th ch an n el  len g th   s h o r ten s .   W h ile  th is   h elp s   lo wer   th th r esh o ld   v o ltag e,   it  ca n   also   lead   to   an   in cr ea s in   s u b - th r esh o ld   lea k ag c u r r en t.   T h ex p l o r atio n   o f   im p le m en tin g   MC o v er   tech n o lo g y   n o d es  is   th u s   s ig n if ican t   [ 1 9 ] - [ 2 2 ] .   Alter n ativ ely ,   in   liter atu r e,   co m p a r ato r s   h a v b ee n   r ea lized   u s in g   q u a n tu m   ce ll  au to m ata  tech n o lo g y   [ 2 3 ] - [ 2 5 ] ,   XOR  an d   OR   g ates   [ 2 6 ] ,   an d   m aj o r ity   lo g ic   [ 2 7 ] .   Fig u r 1   illu s tr ates  th b lo ck   d ia g r am   o f   4 - b it  MC,  th is   p ap er s   f u n d am e n tal  u n it o f   co n s id er atio n .   I n   th is   r esear ch   p a p er ,   s ca lab l e   MC’s  o f   4 ,   8 ,   1 6 ,   3 2 ,   a n d   6 4   b its   ar d esig n ed   a n d   im p lem en ted   o n   f ield - p r o g r am m a b le  g ate  ar r a y   ( FP GA) .   Ad d itio n ally ,   at  th p h y s ical  d esig n   lev el,   co m p ar ato r s   ar e   an aly ze d   u s in g   1 8 0   n m ,   9 0   n m ,   a n d   4 5   n m   C MO tech n o lo g y .   T h e   p ap er   p r esen ts   a   d etailed   co m p ar is o n   o f   a r ea   a n d   p o wer   co n s u m p tio n   r esu lts .   Fig u r 2   d ep icts   6 4 - b it two   s ta g p ip elin ed   MC.           Fig u r 1 R ep r esen tatio n   o f   4 - b it  MC           Fig u r e   2 T wo   s tag p ip elin ed   ar ch itectu r o f   6 4 - b it  MC   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A   co mp a r a tive  s tu d a n d   d esig n   in ve s tig a tio n :   s ca la b le  ma g n itu d c o mp a r a to r s   …  ( A n ith a   Ju liette  A lb ert )   15   I also   p r o v id es  an   o v er v iew  o f   th co m p ar ato r   d esig n   p r o ce s s   in   Qu ar tu s   an d   it s   im p lem en tatio n   o n   FP GA.   Per f o r m an ce   m etr ics  s u ch   as  to tal   p o wer   co n s u m p t io n ,   s witch in g   p o wer ,   lea k ag e   p o wer ,   s eq u e n tial  lo g ic  p o wer ,   c o m b in atio n al  lo g ic  p o wer ,   an d   to tal   ar ea   u tili za tio n   ar e   ev alu ated   f o r   ea ch   C MO tech n o lo g y   n o d e.   T h p ap e r   is   s tr u ctu r ed   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   p r esen ts   th d esig n   m eth o d o lo g y   an d   s ec tio n   3   d is cu s s es  th r esu lts .   T h f in al  s ec tio n   p r o v id es th c o n clu s io n .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h d esig n   f lo f o r   th e   s ca lab le   MC   s tar ts   w ith   FP G d es ig n   u s in g   I n tel  Qu ar tu s   s o f twar e.   I n   th is   p h ase,   Ver ilo g   d escr ip tio n   an d   test b en c h   ar e   d ev el o p e d ,   f o llo we d   b y   co m p ilatio n ,   p in   c o n f ig u r atio n   m ap p in g ,   an d   test in g   o n   th e   FP GA ,   Alter DE 1 - So C   b o ar d - C y clo n V -   5 C SEM A5 F3 1 C 6 ,   to   v alid ate   th o u tp u t.  On ce   th f u n ctio n ality   is   co n f ir m ed ,   th p r o ce s s   tr a n s itio n s   to   th p h y s ical  d esig n   p h ase.   Du r in g   th is   p h ase,   th r e g is ter - tr an s f er   l ev el   ( R T L )   v iewe r   a n d   wa v ef o r m   a r g e n er ated   u s in g   C ad en ce   Ncla u n ch ,   p r o v id i n g   in s ig h ts   in to   th d e s ig n s   b eh av io r .   T h d esig n   is   th en   s y n th esized   u s in g   Gen u s ,   with   an   r em o te   co m m an d   ( RC )   s cr ip g u id i n g   th e   s y n th esis   p r o ce s s .   C ad en ce   s o f twar e   is   s u ite  o f   elec tr o n ic  d esig n   au to m atio n   ( E DA)   to o ls   wid el y   u s ed   in   th s em ico n d u cto r   i n d u s tr y .   I s u p p o r ts   th d esig n   an d   v er if icatio n   o f   I C s   an d   PC B s .   T h s o f twar co v er s   v ar io u s   d esig n   asp ec ts ,   m ain ly   in clu d in g   s ch em atic  ca p tu r e,   s im u latio n ,   s y n th esis ,   lay o u t,  an d   v er if ic atio n .   C ad en ce   is   p ar ticu lar ly   k n o wn   f o r   its   ap p licatio n s   i n   v er y   lar g s ca le  in teg r atio n   ( VL SI )   d esig n   an d   cu s to m   I C   d esig n ,   o f f er in g   co m p r eh en s iv s o lu tio n   f o r   th d ev elo p m e n o f   co m p lex   elec tr o n ic  s y s tem s .   I n   th s em ico n d u cto r   in d u s tr y ,   g r ap h ic  d ata  s y s tem   ( GDS )   f ile  is   a   b in ar y   f o r m at  th at  is   n ec ess ar y   f o r   ex ch a n g in g   an d   s to r in g   IC   lay o u in f o r m atio n .   Stan d a r d izin g   g eo m etr ic  an d   lay er   d ata,   it  m ak es  E DA   to o ls   m o r well - m atch e d   with   o n a n o th er   an d   p r o m o tes  co llab o r ativ d esig n .   I n   o r d er   to   cr ea te  p h o to m ask s   f o r   th s em ico n d u cto r   m a n u f a ctu r in g   p r o ce s s ,   GDS  f iles   ar e   ess en tial  s in ce   th ey   s p ec if y   th co m p lex   p atter n s   n ee d ed   f o r   th e   f ab r icatio n   p r o ce s s .   T h p ap e r   h ig h lig h ts   th b elo o b jectiv es:     Desig n   s ca lab le  n o n - p i p elin ed   an d   p i p elin ed   MC   cir cu its   in   Qu ar tu s .     R T L   s im u latio n   f o r   MC s .     Gen er ate  p h y s ical  lay o u t u s in g   C ad en ce .     C r ea te  GDS  f ile  f o r   1 8 0   n m ,   9 0   n m ,   4 5   n m   tech n o lo g y .     C o m p ar is o n   o f   p o wer ,   d elay   a n d   ar ea   ac r o s s   tech n o lo g y .   T h p h y s ical  d esig n   p h ase  p r o g r ess es  with   th u s o f   C ad en ce   I n n o v u s ,   wh er k ey   s tep s   s u ch   as   n etlis tin g ,   f lo o r p lan n in g ,   p o w er   p lan n i n g ,   s tan d ar d   ce ll   p la ce m en t,  an d   r o u tin g   with   tim in g   o p tim izat io n   ar e   ca r r ied   o u t.  C lo ck   tr ee   s y n t h e s is   i s   p er f o r m ed   to   e n s u r ef f i cien an d   r eliab le  d is tr ib u tio n   o f   th clo ck   s ig n al.   Fig u r 3   illu s tr ates  th p h y s ical  d esig n   o f   6 4   b it  n o n - p ip e lin ed   co m p ar ato r ,   s y n th ez is ed   at   9 0   n m   C MO tech n o lo g y .           Fig u r 3 .   Ph y s ical  d esig n   o f   64 - B it  non - p i p elin ed   MC   at   9 0   n m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   13 - 20   16   Af ter   co m p letin g   th ese  p r o ce s s es,  f u r th er   o p tim izatio n   is   ca r r ied   o u t   u s in g   e n g in ee r in g   ch a n g o r d e r   ( E C O)   tech n iq u es  a n d   Nan o R o u te.   T h is   s tag is   ess en tial  f o r   im p r o v in g   th o v er all  ef f icien cy   an d   p er f o r m an ce   o f   t h d esig n .   V er if icatio n   s tep s ,   in clu d in g   d e s ig n   r u le  ch ec k   ( DR C )   an d   c o n n ec tiv ity   ch ec k s ,   ar also   p er f o r m e d   to   en s u r e   th d esig n s   ac cu r ac y   an d   in teg r ity .   As  th d esig n   n ea r s   co m p letio n ,   d esig n   f iles ,   n etlis ts ,   an d   th GDS  f ile  ar g en er ated .   Op tio n ally ,   3 m o d el  o f   th e   d esig n   c an   also   b cr ea ted .     T h f in al  s tep s   in v o lv r ig o r o u s   v er if icatio n   to   en s u r th at  th d esig n   co m p lies   with   DR C   an d   co n n ec tiv ity   r u les  wh ile  m ee tin g   all  s p ec i f ied   r eq u ir em en ts   a n d   d esig n   o b jectiv es.  T h is   s y s tem atic  d esig n   f lo w   en s u r es    s m o o th   p r o g r ess io n   f r o m   c o n ce p tu aliza tio n   to   t h f in alize d   an d   f u lly   v e r if ied   s ca lab le   MC s .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N     T h n o n - p ip elin e d   a n d   p ip elin ed   v er s io n s   o f   th 4 - b it,  8 - b it,  1 6 - b it,  3 2 - b it  an d   6 4 - b it  MCs   wer e   tar g eted   o n   Alter DE 1 - So C   b o ar d - C y clo n V -   5 C SEM A5 F3 1 C 6 .   T h d esig n s   wer test ed   f o r   r a n d o m   s et   o f   5 0 0 0   test   v ec to r s .   T h f u n ctio n al  s im u latio n   r esu lt  is   d ep icted   in   Fig u r 4 .   T h e   o u tp u ts   g t,   ls ,   an d   eq   s p ec if ies th g r ea ter   th an ,   less   th an   an d   eq u al  to   co n d itio n s   with   r esp ec t to   th m a g n itu d es o f   in p u ts   an d   b .   T h s y n o p s y s   d esig n   co n s tr ain t   ( SDC )   f iles   wer s et  a n d   v al u ch a n g e   d u m p   ( VC D)   f iles   wer g en er ated   to   d eter m in th p o wer   an d   m ax im u m   f r e q u en c y   o f   o p e r atio n .   C o m p a r is o n   o f   t h r esu lts   o f   p o wer   an d   m ax im u m   f r eq u en cy   o f   o p er atio n   o f   th m ag n itu d c o m p ar to r   f o r   v a r ied   wid th s   ar s u m m ar iz ed   in     T ab le  1 .   co m p ar is o n   o f   th e   p o wer   d elay   p r o d u ct   ( PDP)  is   p r esen ted   in   Fig u r 5 .           Fig u r 4 .   Simu latio n   r esu lt o f   6 4 - b it  p ip elin ed   MC       T ab le  1 .   Po wer   a n d   m a x im u m   d elay   co m p ar is o n   o f   c o m p ar a to r s   o f   v ar ie d   wid th s   -   Alter DE 1 - So C   b o ar d   C o m p a r a t o r   P o w e r   ( mW )   D e l a y   ( n s)   P D P   ( p i c o   W s)   4   b i t   -   N o n   P i p e l i n e d   1 . 4 6   1 . 9   2 . 7 7 4   8   b i t   -   N o n   P i p e l i n e d   4 . 2 9   2 . 2   9 . 4 3 8   16   b i t   -   N o n   P i p e l i n e d   2 6 . 0 2   2 . 7   7 0 . 2 5 4   32   b i t   -   N o n   P i p e l i n e d   4 5 . 2 3   3 . 5   1 5 8 . 3 0 5   64   b i t   -   N o n   P i p e l i n e d   6 5 . 1 2   5 . 1   3 3 2 . 1 1 2   b i t   -   P i p e l i n e d   1 . 1   1 . 8   1 . 9 8   8   b i t   -   P i p e l i n e d   3 . 2   1 . 8   5 . 7 6   16   b i t   -   P i p e l i n e d   6 . 6   1 . 8   1 1 . 8 8   32   b i t   -   P i p e l i n e d   12   1 . 9   2 2 . 8   64   b i t   -   P i p e l i n e d   17   1 . 9   3 2 . 3           Fig u r 5 .   PDP   m etr ics o f   c o m p ar ato r   d esig n s   -   Alter DE 1   So C   b o ar d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A   co mp a r a tive  s tu d a n d   d esig n   in ve s tig a tio n :   s ca la b le  ma g n itu d c o mp a r a to r s   …  ( A n ith a   Ju liette  A lb ert )   17   T h p o we o f   MC im p lem en ted   o n   FP GA  s h o ws  lo p o wer   co n s u m p tio n   b y   p ip elin ed   ar ch itectu r es  wh en   co m p a r ed   with   th n o n - p ip elin e d   ar ch itectu r es.   Pip elin ed   ar ch itectu r es  s p ee d   u p   th e   o p er atio n .   On   th wh o le,   th r esu lts   d ep ict  th r ed u ctio n   in   PDP  o f   th 4 - b it,  8 - b it,  1 6 - b it ,   3 2 - b it ,   an d   6 4 - b it  p ip elin ed   m u ltip lier s   b y   2 9 %,   3 8 %,8 3 %,  8 5 %,  an d   9 0 r es p ec tiv ely .   I is   ev id en th at  as  th th n u m b e r   o f   b its   o f   co m p ar ato r   s ca les  u p ,   th p ip elin ed   ar c h itectu r e   is   p r ef er r ed   co m p a r ed   to   th n o n - p ip elin ed   ar ch itectu r es.   Ad d itio n ally ,   th d esig n s   we r s y n t h esized   u s in g   C ad en ce   g en u s   to o with   th e   C MO tech n o lo g y   lib r a r ies    180   n m ,   9 0   nm ,   an d   4 5   n m .   T h p o w er ,   d elay ,   ar ea   an d   PDP  o f   th e   d esig n s   g e n er ated   f o r   th v ar io u s   tech n o lo g y   n o d es  f o r   th p i p elin ed   an d   n o n - p i p elin ed   ar ch itectu r es  ar s u m m ar ized   in     T ab le  2 .   c o m p ar is o n   o f   t h PDP  o f   th e   co m p ar ato r   d esig n s   ac r o s s   v ar io u s   tech n o lo g y   n o d es  is   d e p icted   i n   Fig u r 6 .       T ab le  2 .   Po wer ,   d elay   a n d   ar e co m p ar is o n   o f   c o m p ar at o r s   o f   v ar ie d   wid th s   ac r o s s   v ar io u s   tech n o lo g y   n o d es    C ad en ce   B i t s   Te c h n o l o g y   n o d e   N o n - p i p e l i n e d   P i p e l i n e d   P o w e r   ( mW )   D e l a y   ( n s)   A r e a   ( μm 2 )   P o w e r   ( mW )   D e l a y   ( n s)   A r e a   ( μm 2 )   S t a t i c   S w i t c h i n g   To t a l   S t a t i c   S w i t c h i n g   To t a l       4   b i t   1 8 0   nm   0 . 5 4   0 . 2 1   0 . 7 5   0 . 7 9 7   1 0 3 4   0 . 4 2   0 . 2 3   0 . 6 5   0 . 3 8 7   2 0 3 6   90   nm   0 . 1 5   0 . 0 6   0 . 2 1   0 . 5 6 4   3 0 8 . 8   0 . 0 4   0 . 1 4   0 . 1 8   0 . 3 2 1   4 2 1 . 1   45   nm   0 . 1   0 . 0 7   0 . 1 7   0 . 3 5 5   2 5 2   0 . 0 2   0 . 1 1   0 . 1 3   0 . 2 1 5   3 1 1   8   b i t   1 8 0   nm   0 . 9 4   0 . 3   1 . 2 4   1 . 4 2 4   1 8 7 9   1 . 1 1   0 . 2 4   1 . 3 5   0 . 6 4 6   2 2 2 8 . 6   90   nm   0 . 2 6   0 . 0 7   0 . 3 3   0 . 9 3 3   5 6 6   0 . 3 0   0 . 0 5   0 . 3 5   0 . 3 8 4   6 7 7 . 4   45   nm   0 . 1 8   0 . 0 9   0 . 2 7   0 . 5 0 1   4 2 1   0 . 2   0 . 0 4   0 . 2 4   0 . 3 8 8   5 1 1   1 6   b i t   1 8 0   nm   1 . 8 4   0 . 4 7   2 . 3 1   1 . 7 0 4   3 9 1 8   2 . 0 9   0 . 4   2 . 4 9   0 . 6 4 6   4 1 3 4 . 7   90   nm   0 . 4 8   0 . 1   0 . 5 8   1 . 6 4 5   1 0 6 7   0 . 5 6   0 . 0 8   0 . 6 4   0 . 3 8 4   1 2 5 1 . 9   45   nm   0 . 3 2   0 . 1 3   0 . 4 5   0 . 8 4 9   6 5 4   0 . 3 6   0 . 0 6   0 . 4 2   0 . 4 0 2   8 7 6   3 2   b i t   1 8 0   nm   3 . 3 6   0 . 8 2   4 . 1 8   1 . 6 8 3   7 2 7 4   4 . 0 2   0 . 7 4   4 . 7 6   0 . 6 4 6   7 9 2 0 . 1   90   nm   0 . 8 7   0 . 1 4   1 . 0 1   1 . 7   2 1 6 5   1 . 0 7   0 . 1 4   1 . 2 1   0 . 3 8 4   2 3 8 8   45   nm   0 . 6   0 . 1 9   0 . 7 9   1 . 5 8 6   1 2 3 2   0 . 7 1   0 . 0 9   0 . 8 0   0 . 4 0 2   2 1 3 2   6 4   b i t   1 8 0   nm   6 . 9 1   1 . 5 8   8 . 4 9   1 . 6 1 9   1 4 9 6 8   7 . 8 8   1 . 4 2   9 . 3 0   0 . 6 4 6   1 5 4 7 4 . 3   90   nm   1 . 7 5   0 . 2 9   2 . 0 4   1 . 7 1 1   4 4 2 9   2 . 0 8   0 . 2 9   2 . 3 7   0 . 3 8 4   4 6 5 0 . 3   45   nm   1 . 2 4   0 . 3 4   1 . 5 8   1 . 6 6 7   3 9 5 4   1 . 3 7   0 . 1 7   1 . 5 4   0 . 3 7 5   4 7 8 3           Fig u r 6 .   PDP   m etr ics o f   c o m p ar ato r   d esig n s   ac r o s s   tech n o l o g y   n o d es    180   n m ,   9 0   n m ,   4 5   nm       I n   th ca s o f   1 8 0   n m   tech n o lo g y ,   s witch in g   p o wer   co n s u m p tio n   is   th p r im ar y   co n tr ib u to r   to   o v er all  p o wer   u s e,   wh ile  f o r   4 5   n m   tech n o lo g y ,   in ter n al  p o wer   co n s u m p tio n   is   th m o s t sig n if ican t f ac to r .   All   th r ee   tech n o lo g ies  d em o n s tr a te  v er y   lo leak a g p o wer   c o n s u m p tio n .   Ad d itio n ally ,   b o th   th 1 8 0   n m   an d     9 0   n m   tech n o lo g ies  s h o w   h ig h er   s eq u e n tial  lo g ic  p o wer   c o n s u m p tio n   co m p ar ed   to   th e   4 5   n m   tech n o lo g y .   T h is   is   p r im ar ily   b ec a u s s eq u en tial  lo g ic  cir c u its   ty p ically   u tili ze   m o r t r an s is to r s   th an   co m b in atio n al   lo g ic  cir cu its . T h PDP  o f   all  4 ,   8,   1 6 ,   3 2 ,   an d   6 4   b it  co m p ar ato r s   p r esen 9 5 r ed u ctio n   in   PDP  as  th ey   tr an s i t   f r o m   1 8 0   n m   to   4 5   n m   f r o m   n o n - p ip elin e d   ar c h itectu r to   p ip elin ed   ar ch itectu r es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   13 - 20   18   T h 4 5   n m   p r o ce s s   tech n o lo g y   ex h ib its   h ig h e r   co m b in atio n al  lo g i p o wer   c o n s u m p tio n   c o m p ar ed   t o   th 1 8 0   n m   an d   9 0   n m   tech n o lo g ies.  T h is   is   b ec au s co m b in atio n al  lo g ic  cir cu its   g en e r ally   in co r p o r ate  m o r e   co m p lex   g ates  th an   s eq u en tia lo g ic  cir c u its .   Ov er all,   t h 4 5   n m   m a n u f ac t u r in g   tech n o l o g y   o f f e r s   th b est  p er f o r m an ce - to - p o wer   r atio .   On s ig n if ican f i n d in g   is   th to tal  ar ea   m etr ic,   wh ich   in d icate s   th p h y s ical   s p ac o cc u p ied   b y   ea ch   p r o ce s s   tech n o lo g y s   d esig n .   As  p r o ce s s   tech n o lo g y   a d v an ce s ,   th er is   clea r   tr en d   o f   d ec r ea s in g   a r ea ,   ev id e n ce d   b y   a n   a v er ag r e d u ctio n   o f   7 5 f o r   4 ,   8,   1 6 ,   32 ,   an d   6 4   b it  co m p ar ato r s   f o r   tr an s itio n   f r o m   1 8 0   n m   to   4 5   n m   tech n o lo g y .   T h is   d ec r ea s is   attr ib u ted   to   th u s o f   s m aller   tr an s is to r s ,   wh ich   en ab les  g r ea ter   f u n ctio n ality   to   b in teg r ated   in to   m o r co m p ac s p ac e.   T h k ey   tak ea way   is   th at,   a s   d em o n s tr ated   b y   th 4 5   n m   ex am p le,   a   lo wer   p r o ce s s   tech n o lo g y   r esu lts   in   a   s ig n if ic an tly   s m aller   ar ea .     T h is   is   cr u cial  a d v an ta g i n   m o d er n   ch ip   d esig n ,   allo win g   f o r   i n cr ea s ed   f u n ctio n ality   o r   h ig h e r   d e n s ity   with in   th s am p h y s ical  co n s tr ai n ts .   I m p o r tan tly ,   th co r d esig n   in teg r ity   is   m ain tain ed   d esp ite  th ese  ad v an ce m e n ts ,   f o cu s in g   o n   o p tim izatio n   r ath er   th a n   co m p l ete  o v er h a u l o f   t h u n d er ly in g   p r in cip les.       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   ex p l o r es  th d esig n   o f   s ca lab le   MC   -   4,   8,   16,   32 ,   an d   6 4 - b it  n o n - p ip e lin ed   an d   p ip elin ed   u tili zin g   Qu ar tu s   Prim e,   FP GA  tech n o lo g y ,   an d   th ca d en ce   d esig n   s y s tem   ac r o s s   th r ee   tech n o lo g y   n o d es:  1 8 0   n m ,   9 0   n m ,   an d   4 5   n m .   T h r esu lts   in clu d e   3 D   lay o u ts   an d   GDS  f iles   f o r   ea c h   tech n o lo g y   n o d e,   d em o n s tr atin g   th at  th 4 5   n m   p r o ce s s   tech n o lo g y   h as   th lo west  o v er all  p o wer   u s ag e.   T h p o wer   co n s u m p tio n   a n aly s is   h ig h lig h ts   s ev er al  f ac to r s ,   in clu d in g   in ter n al  p o wer ,   s witch in g   p o wer ,   leak ag p o wer ,   s eq u en tial  lo g ic  p o wer ,   a n d   co m b in atio n al  lo g ic  p o wer ,   with   th 4 5   n m   tech n o lo g y   s h o win g   s u p er io r   p er f o r m an ce - to - p o wer   r atio .   T h ar ea   co m p a r is o n   r ev ea l s   s ig n if ican r ed u ctio n   in   p h y s ical  s ize  as   tech n o lo g y   n o d es  ad v an ce ,   w h ile  th in s tan ce   co u n r em ai n s   co n s is ten t,  r ef lectin g   s tab le  u n d er ly i n g   d esig n   lo g ic  ac r o s s   all  n o d es.  I n   s u m m ar y ,   th is   s tu d y   o f f er s   v al u ab le  in s ig h ts   in to   th tr ad e - o f f s   b etwe en   p o we r   co n s u m p tio n ,   p er f o r m a n ce ,   an d   p h y s ical  s ize  in   th d esig n   o f   4 - b it  MC   ac r o s s   d if f e r en t t ec h n o lo g y   n o d es.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   An ith J u liette  Alb er t                               Um am ah eswar R am alin g am                               Ash lin   L eo n   A .   S .                               Sin th ia  Pan n ee r   Selv am                               Srip r iy T h iag a r ajan                               Ar u n k u m ar   Ku p p u s am y                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o t a p p lica b le  to   th is   p ap er   as n o   n ew  d at wer cr ea ted   o r   an aly ze d   in   t h is   s tu d y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l     I SS N:   2252 - 8 7 7 6       A   co mp a r a tive  s tu d a n d   d esig n   in ve s tig a tio n :   s ca la b le  ma g n itu d c o mp a r a to r s   …  ( A n ith a   Ju liette  A lb ert )   19   RE F E R E NC E S   [ 1 ]   N .   V .   K u mar  a n d   D .   F .   V .   Ll o y d ,   R e v i e w   o n   l o w   p o w e r   a l u   d e si g n   u si n g   v a r i o u t e c h n i q u e s,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C o m m u n i c a t i o n   N e t w o rk a n d   I n f o rm a t i o n   S e c u r i t y ,   v o l .   1 5 ,   n o .   0 4 ,   p p .   3 5 2 3 5 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 6 8 9 3 / i j c n i s. 2 0 2 3 . V 1 5 I 4 . 7 1 4 7 .   [ 2 ]   Y .   W u   e t   a l . ,   A   s u r v e y   o n   a p p r o x i m a t e   m u l t i p l i e r   d e si g n f o r   e n e r g y   e f f i c i e n c y :   f r o m   a l g o r i t h ms  t o   c i r c u i t s,   A C M   T ra n s a c t i o n s   o n   D e si g n   A u t o m a t i o n   o f   E l e c t r o n i c   S y st e m s ,   v o l .   2 9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 7 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 6 1 0 2 9 1 .   [ 3 ]   B .   V .   V .   S a t y a n a r a y a n a   a n d   M .   D .   P r a k a sh ,   D e v i c e   a n d   c i r c u i t   l e v e l   d e si g n ,   c h a r a c t e r i z a t i o n   a n d   i m p l e me n t a t i o n   o f   l o w   p o w e r   7 S R A M   c e l l   u s i n g   h e t e r o j u n c t i o n   t u n n e l i n g   t r a n si s t o r s   w i t h   o x i d e   o v e r l a p ,   Mi c r o p r o c e ss o rs  a n d   Mi c ro s y s t e m s ,   v o l .   7 7 ,   p .   1 0 3 1 6 4 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mi c p r o . 2 0 2 0 . 1 0 3 1 6 4 .   [ 4 ]   M .   B a n sa l   a n d   J .   S i n g h ,   Q u a l i t a t i v e   a n a l y s i o f   2 - b i t   C M O S   ma g n i t u d e   c o m p a r a t o r   a n d   G D I   mag n i t u d e   c o mp a r a t o r   u si n g   F i n F E t e c h n o l o g y   ( 1 8   n m) ,   i n   2 0 2 0   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a r t   El e c t r o n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   ( I C O S EC ) ,   S e p .   2 0 2 0 ,   p p .   1 3 2 3 1 3 2 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O S EC 4 9 0 8 9 . 2 0 2 0 . 9 2 1 5 2 5 1 .   [ 5 ]   D .   Tr i p a t h i   a n d   S .   W a i r y a ,   A   c o s t - e f f i c i e n t   m a g n i t u d e   c o m p a r a t o r   a n d   e r r o r   d e t e c t i o n   c i r c u i t f o r   n a n o - c o mm u n i c a t i o n ,   i n   L e c t u re   N o t e i n   N e t w o r k a n d   S y st e m s ,   v o l .   2 0 4   LN N S ,   2 0 2 1 ,   p p .   2 3 9 2 5 4 .   [ 6 ]   K .   N .   V i j e y a k u m a r ,   P .   T .   N .   K .   Jo e l ,   S .   H .   S .   J a t a n a ,   N .   S a r a v a n a k u m a r ,   a n d   S .   K a l a i s e l v i ,   A r e a   e f f i c i e n t   p a r a l l e l   me d i a n   f i l t e r   u si n g   a p p r o x i m a t e   c o mp a r a t o r   a n d   f a i t h f u l   a d d e r ,   I ET  C i rc u i t s,  D e v i c e S y s t e m s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   8 ,   p p .   1 3 1 8 1 3 3 1 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - c d s. 2 0 2 0 . 0 0 5 9 .   [ 7 ]   M .   R .   M a c h u p a l l i ,   K .   C h a l l a ,   M .   K .   B a t h u l a ,   G .   R .   K u mar,   a n d   R .   P o s u p o ,   E v a l u a t i o n   a n d   p e r f o r ma n c e   a n a l y si s   o f   m a g n i t u d e   c o m p a r a t o r   f o r   h i g h - sp e e d   V LSI   a p p l i c a t i o n s,   i n   S m a rt   I n n o v a t i o n ,   S y st e m s a n d   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   2 8 9 ,   2 0 2 2 ,   p p .   3 3 5 3 4 3 .   [ 8 ]   H .   Zh u a n g ,   C .   T o n g ,   X .   P e n g ,   a n d   H .   Ta n g ,   Lo w - p o w e r ,   l o w - n o i s e   e d g e - r a c e   c o m p a r a t o r   f o r   S A R   A D C s,”   I E EE  T ra n s a c t i o n s   o n   Ve r y   L a rg e   S c a l e   I n t e g r a t i o n   ( VLS I )   S y s t e m s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 6 9 9 2 7 0 7 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TV LSI . 2 0 2 0 . 3 0 2 1 6 8 0 .   [ 9 ]   M .   Ja n g   e t   a l . ,   D e si g n   t e c h n i q u e s   f o r   e n e r g y - e f f i c i e n t   a n a l o g - to - d i g i t a l   c o n v e r t e r s,   I E EE   O p e n   J o u rn a l   o f   t h e   S o l i d - S t a t e   C i rc u i t S o c i e t y ,   v o l .   3 ,   p p .   1 4 5 1 6 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / O JS S C S . 2 0 2 3 . 3 3 1 1 4 1 8 .   [ 1 0 ]   B .   Je e v a n   a n d   K .   S i v a n i ,   D e si g n   o f   6 4 - b i t   s i g n e d   ma g n i t u d e   c o mp a r a t o r   u s i n g   F P G A   f o r   I o a p p l i c a t i o n s,   i n   2 0 2 2   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   A d v a n c e i n   C o m p u t i n g ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   A p p l i e d   I n f o rm a t i c s   ( AC C AI ) ,   Ja n .   2 0 2 2 ,   p p .   1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C A I 5 3 9 7 0 . 2 0 2 2 . 9 7 5 2 6 1 7 .   [ 1 1 ]   M .   S a n a d h y a   a n d   D .   K .   S h a r ma,   A d i a b a t i c   l o g i c   b a s e d   e n e r g y   e f f i c i e n t   a r c h i t e c t u r e   o f   1 - b i t   m a g n i t u d e   c o mp a r a t o r   f o r   I o T   a p p l i c a t i o n s,   J o u rn a l   o f   I n t e rn e t   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 3 ,   n o .   7 ,   p p .   1 6 4 3 1 6 4 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 5 3 1 0 6 / 1 6 0 7 9 2 6 4 2 0 2 2 1 2 2 3 0 7 0 1 8 .   [ 1 2 ]   D .   C .   A r u n a b a l a ,   P .   V .   S .   R a n j i t h a ,   B .   L .   G .   S r a v y a ,   B .   N a v y a sr e e ,   a n d   A .   M o u n i k a ,   D e s i g n   o f   d i v e r si f i e d   l o w   p o w e r   a n d   h i g h - sp e e d   c o mp a r a t o r u si n g   4 5   n C mo t e c h n o l o g y ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   I n n o v a t i v e   T e c h n o l o g y   a n d   E x p l o r i n g   E n g i n e e ri n g v o l .   1 1 ,   n o .   5 ,   p p .   2 7 3 1 ,   A p r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 5 9 4 0 / i j i t e e . E9 8 4 9 . 0 4 1 1 5 2 2 .   [ 1 3 ]   S .   L u b a b a ,   K .   M .   F a i s a l ,   M .   S .   I sl a m,  a n d   M .   H a s a n ,   D e s i g n   o f   a   t w o - b i t   ma g n i t u d e   c o m p a r a t o r   b a se d   o n   p a ss   t r a n s i st o r ,   t r a n s mi ss i o n   g a t e   a n d   c o n v e n t i o n a l   s t a t i c   C M O S   l o g i c ,   i n   2 0 2 0   1 1 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t i n g ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   N e t w o rk i n g   T e c h n o l o g i e s,   I C C C N T   2 0 2 0 ,   J u l .   2 0 2 0 ,   p p .   1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C N T 4 9 2 3 9 . 2 0 2 0 . 9 2 2 5 5 0 1 .   [ 1 4 ]   P .   O .   B e a u l i e u ,   F .   N a b k i ,   a n d   M .   B o u k a d o u m ,   8 - b i t   p a r t i a l   ma g n i t u d e   c o m p a r a t o r   f o r   s p i k e   g e n e r a t i o n   i n   t h e   l e a k y   i n t e g r a t e - a n d - f i r e   n e u r o n   m o d e l   u si n g   g a t e - d i f f u s i o n - i n p u t   l o g i c   g a t e s,   i n   I C EC S   2 0 2 2   -   2 9 t h   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ro n i c s,   C i rc u i t a n d   S y st e m s,  Pro c e e d i n g s ,   O c t .   2 0 2 2 ,   p p .   1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EC S 2 0 2 2 5 6 2 1 7 . 2 0 2 2 . 9 9 7 0 7 8 8 .   [ 1 5 ]   M .   R a f i e e ,   N .   S h i r i ,   A .   S a d e g h i ,   A .   D a r a b i ,   a n d   E.   A b i r i ,   Lo w - p o w e r   a n d   f a st - sw i n g - r e st o r a t i o n   G D I - b a se d   m a g n i t u d e   c o m p a r a t o r   f o r   d i g i t a l   i ma g e p r o c e s si n g ,   C i rc u i t s,   S y st e m s,  a n d   S i g n a l   Pro c e ssi n g ,   v o l .   4 1 ,   n o .   9 ,   p p .   4 8 4 8 4 8 8 5 ,   S e p .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 0 34 - 022 - 0 1 9 9 7 - 6.   [ 1 6 ]   D .   N .   M u k h e r j e e ,   S .   P a n d a ,   a n d   B .   M a j i ,   D e si g n   a n d   o p t i m i z a t i o n   o f   r e v e r si b l e   l o g i c   b a se d   ma g n i t u d e   c o m p a r a t o r   u si n g   g a t e   d i f f u s i o n   i n p u t   t e c h n i q u e ,   I ET J o u r n a l   o f   Re s e a r c h ,   v o l .   6 9 ,   n o .   6 ,   p p .   3 6 2 5 3 6 3 7 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 2 1 . 1 9 1 2 6 5 8 .   [ 1 7 ]   R .   S i n d h u j a ,   E .   J .   A l e x ,   a n d   K .   N .   R e d d y ,   Ef f i c i e n t   t w o - b i t   ma g n i t u d e   c o mp a r a t o r   w i t h   h y b r i d   l o g i c   a p p r o a c h ,   i n   L e c t u r e   N o t e s   i n   N e t w o r k a n d   S y s t e m s ,   v o l .   1 2 0 0 ,   2 0 2 5 ,   p p .   6 2 9 6 4 4 .   [ 1 8 ]   N .   S h i r i ,   A .   S a d e g h i ,   M .   R a f i e e ,   a n d   M .   B i g o n a h ,   S R - G D I   C N TFET - b a se d   m a g n i t u d e   c o m p a r a t o r   f o r   n e w   g e n e r a t i o n   o f   p r o g r a mm a b l e   i n t e g r a t e d   c i r c u i t s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   C i rc u i t   T h e o r y   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   n o .   5 ,   p p .   1 5 1 1 1 5 3 6 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c t a . 3 2 5 1 .   [ 1 9 ]   H .   C h e n ,   K .   A b n o o si a n ,   a n d   A .   S .   M o h a mm e d ,   A n   e f f i c i e n t   d e s i g n   o f   a   t h r e e - l a y e r   ma g n i t u d e   c o mp a r a t o r   f o r   n a n o - sc a l e   I o a p p l i c a t i o n s b a s e d   o n   Q C A   t e c h n o l o g y ,   J o u rn a l   o f   N a n o e l e c t r o n i c s a n d   O p t o e l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 9 ,   n o .   5 ,   p p .   4 5 9 4 6 4 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 6 6 / j n o . 2 0 2 4 . 3 5 8 7 .   [ 2 0 ]   R .   S i n g h   a n d   M .   G u p t a ,   C o mp a r a t i v e   a n a l y s i o f   p o w e r   c o n s u m p t i o n   i n   4 - B i t   m a g n i t u d e   c o m p a r a t o r i mp l e men t e d   i n   1 3 0 n m   a n d   9 0 n C M O S   t e c h n o l o g i e s ,   i n   I EEE  T ra n s a c t i o n o n   Ve r y   L a r g e   S c a l e   I n t e g ra t i o n   ( VLS I )   S y st e m s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   6 ,   p p .   2 3 4 2 4 5 ,   2 0 1 9 .   [ 2 1 ]   H .   S .   B i n d r a ,   C .   E.   L o k i n ,   D .   S c h i n k e l ,   A . - J.  A n n e m a ,   a n d   B .   N a u t a ,   A   1 . 2 - d y n a mi c   b i a l a t c h - t y p e   c o mp a r a t o r   i n   6 5 - n m   C M O S   w i t h   0 . 4 - mV   i n p u t   n o i se,   I EEE  J o u r n a l   o f   S o l i d - S t a t e   C i rc u i t s ,   v o l .   5 3 ,   n o .   7 ,   p p .   1 9 0 2 1 9 1 2 ,   Ju l .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS S C . 2 0 1 8 . 2 8 2 0 1 4 7 .   [ 2 2 ]   S .   C h e v e l l a ,   D .   O H a r e ,   a n d   I .   O C o n n e l l ,   A   l o w - p o w e r   1 - su p p l y   d y n a mi c   c o mp a r a t o r ,   I EE S o l i d - S t a t e   C i rc u i t L e t t e rs v o l .   3 ,   p p .   1 5 4 1 5 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / LSS C . 2 0 2 0 . 3 0 0 9 4 3 7 .   [ 2 3 ]   N .   K a n d a sam y ,   V .   D h a r e ,   a n d   N .   T e l a g a m,  N o v e l   o p t i m i z e d   u l t r a - d e n s e   1 - b i t   m a g n i t u d e   c o m p a r a t o r   d e si g n   i n   q u a n t u m - d o t   c e l l u l a r   a u t o ma t a   t e c h n o l o g y   b a s e d   o n   M V 3 2   g a t e ,   J o u rn a l   o f   S u p e r c o m p u t i n g ,   v o l .   7 8 ,   n o .   1 7 ,   p p .   1 8 6 6 6 1 8 6 9 0 ,   N o v .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 2 7 - 022 - 0 4 6 04 - 2.   [ 2 4 ]   V .   K .   S h a r ma ,   O p t i ma l   d e s i g n   f o r   d i g i t a l   c o m p a r a t o r   u s i n g   Q C A   n a n o t e c h n o l o g y   w i t h   e n e r g y   e s t i m a t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   N u m e ri c a l   Mo d e l l i n g :   El e c t ro n i c   N e t w o r k s,  D e v i c e s   a n d   F i e l d s ,   v o l .   3 4 ,   n o .   2 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / j n m. 2 8 2 2 .   [ 2 5 ]   M .   D a r b a n d i ,   S .   S e y e d i ,   a n d   H .   M .   R .   Al - K h a f a j i ,   A n   e f f i c i e n t   n e w   d e s i g n   o f   n a n o - s c a l e   c o m p a r a t o r   c i r c u i t u si n g   q u a n t u m - d o t   t e c h n o l o g y ,   H e l i y o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 8 ,   p .   e 3 6 9 3 3 ,   S e p .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 4 . e 3 6 9 3 3 .   [ 2 6 ]   F .   N t o u s k a s,   C .   Ef st a t h i o u ,   a n d   K .   P e k mes t z i ,   Ef f i c i e n t   d e s i g n   o f   ma g n i t u d e   a n d   2 c o mp l e m e n t   c o m p a r a t o r s,”   I n t e g r a t i o n ,   v o l .   7 1 ,   p p .   1 6 4 1 6 9 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . v l s i . 2 0 1 9 . 1 1 . 0 1 5 .   [ 2 7 ]   C .   Ef st a t h i o u   a n d   P .   K i t s o s,   Ef f i c i e n t   maj o r i t y   l o g i c   ma g n i t u d e   c o m p a r a t o r   d e s i g n ,   Mi c ro p r o c e sso rs a n d   Mi c ro syst e m s ,   v o l .   8 2 ,   p .   1 0 3 8 3 2 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mi c p r o . 2 0 2 1 . 1 0 3 8 3 2 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 :   13 - 20   20   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Dr .   Ani th a   J u li e tte   Al b e r t           p ro fe ss o r   in   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g ,   h a 1 8   y e a rs  o tea c h in g   a n d   3   y e a rs  o in d u str y   e x p e rien c e .   Wi th   a   P h . D .   fro m   An n a   Un i v e rsity   fo r   h e w o rk   o n   a sy n c h ro n o u VLS I   a rc h it e c tu re s,  h e re se a rc h   fo c u se o n   lo w - p o we VLS I   d e si g n ,   si g n a l   p ro c e ss in g ,   a n d   o p e n - s o u rc e   VL S I   to o ls.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il a n it h a ju l iette.a@ l ice t. a c . in .       Dr .   Um a m a h e sw a r Ra m a li n g a m           is  a n   As so c iate   P ro fe ss o in   th e   De p a rtme n o f   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   En g in e e r in g ,   S a v e e th a   E n g i n e e rin g   Co ll e g e ,   C h e n n a i.   S h e   e a rn e d   h e r   P h . D.  i n   wire les c o m m u n ica ti o n   fro m   An n a   Un iv e rsit y   in   2 0 1 7 ,   f o ll o wi n g   h e M a ste r’s  d e g re e   in   VLS I   De sig n   En g in e e ri n g   ( 2 0 1 1 fro m   th e   sa m e   u n iv e rsity   a n d   a   b a c h e lo r’s  d e g re e   in   El e c tro n ics   a n d   I n stru m e n tatio n   En g i n e e rin g   (2 0 0 4 fro m   M a d ra s   Un iv e rsity .   He re se a rc h   in tere sts  sp a n   VLS d e sig n ,   si g n a p ro c e ss in g ,   n e u r o - fu z z y   sy ste m s,   a n d   th e   I o T.   S h e   is  a ls o   a   li fe   m e m b e o p ro fe ss io n a o r g a n iza ti o n i n c lu d in g   IS TE ,   IS C,   C S I,   a n d   IAENG .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il u m a e c e 8 2 @g m a il . c o m .       As h li n   Le o n   A.   S .           is  c u rre n tl y   p u rsu i n g   h is   b a c h e l o o e n g in e e rin g   (B . E. in   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   (ECE a L o y o la - IC AM  Co ll e g e   o En g i n e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y   (LI CET ),   C h e n n a i.   His  m a in   a re a o in tere st  i n c lu d e   si g n a ls  a n d   sy ste m s,  VLS I   a n d   c o m m u n ica ti o n   tec h n o lo g ies   u se d   i n   re a l - wo rl d   a p p li c a t io n s.   He   is  p a ss io n a te  a b o u t   lea rn in g   n e w t e c h n o l o g ies   a n d   c o n tri b u ti n g   t o   in n o v a ti v e   p r o jec ts.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il a sh li n leo n . 2 5 e c @lice t. a c . in .       S in th i a   Pa n n e e r   S e lv a m           is  wo r k i n g   i n   t h e   De p a rtm e n o Bi o m e d ica l     En g i n e e rin g ,   S a v e e th a   En g in e e ri n g   Co l leg e .   S h e   h a c o m p lete d   h e r   B . Tec h .   i n   b i o m e d ica e n g in e e rin g   in   t h e   y e a 2 0 0 8 ,   c o m p lete d   h e M . Tec h .   i n   e m b e d d e d   sy ste m in   th e   y e a 2 0 1 1 .   S h e   p u rsu e d   h e re se a rc h   in   th e   f ield   o m e d ica ima g e   p r o c e ss in g   a n d   c o m p lete d   h e r   d o c to ra te  in   th e   y e a 2 0 1 7 .   S h e   h a p re se n ted   re se a rc h   a rti c les   in   a b o u 1 5   Na ti o n a a n d   I n tern a ti o n a l   Co n fe re n c e a n d   h a a lso   p u b li s h e d   2 3   In ter n a ti o n a Jo u r n a ls.  S h e   is  c u rre n tl y   c o n ti n u i n g   h e r   re se a rc h   wo rk   in   th e   a re a   e a rly   d e tec ti o n   o c a n c e r.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il sin th iap a n n e e rse lv a m @g m a il . c o m .       Dr .   S r ip r iy a   T h ia g a r a ja n           a ss o c iate   p ro fe ss o r   in   t h e   De p a rt m e n o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   h a 1 9 . 7   y e a rs  o f   e x p e rien c e   i n   te a c h in g .   He a re a o i n tere st  in c lu d e   M E M S ,   d ig it a l   sig n a p ro c e ss in g ,   a n d   Io T.   S h e   c o m p lete d   h e B. in   th e   y e a r   2 0 0 2 (Un iv e rsity   g o l d   m e d a ll ist   a n d   c o ll e g e   fi rst),   M . E .   -   Ap p li e d   El e c tro n ics   i n   2 0 0 7   a n d   P h . D .   in   t h e   y e a Ju l y   2 0 1 9 .   S h e   h a p u b li sh e d   p a p e rs  i n   I n tern a ti o n a Jo u rn a ls  a n d   Co n fe re n c e s.  S h e   h o l d m o re   t h a n   3 . 2   lak h S e m in a fu n d in g   fr o m   ICS S R,   NH RC,  BRNS ,   a n d   CS IR.   S h e   a lso   h o l d 6   p u b li sh e d   id e a   p a ten ts  a n d   1   g ra n p a ten t.   S h e   is  c u rre n tl y   wo rk i n g   i n   Je p p iaa In stit u te  o Tec h n o lo g y   (An   Au t o n o m o u In stit u t io n ),   Ku n n a m   S u n g u v a rc h a tram ,   S rip e ru m b u d u r,   Tam il   Na d u ,   I n d ia.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il p riy a sri 8 1 @g m a il . c o m .       Ar u n k u m a r   K u p p u sa m y           c o m p lete d   h is   b a c h e l o r’s  d e g re e   in   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   fr o m   An n a   Un iv e rsit y ,   C h e n n a i,   T a m il n a d u ,   I n d ia,  in   t h e   y e a 2 0 1 1   a n d   m a ste r’s  d e g re e   i n   a p p li e d   e lec tro n ics   fr o m   An n a   Un i v e rsity ,   Ch e n n a i,   Tam il   N a d u ,   In d ia,   in   t h e   y e a r   2 0 1 3 .   He   is  c u rre n tl y   w o rk i n g   a a ss istan p r o fe ss o i n   t h e   De p a rtme n t   o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n   E n g i n e e rin g ,   S a v e e th a   En g i n e e rin g   C o ll e g e ,   Ch e n n a i,   Tam il n a d u ,   In d ia  a n d   p u rsu i n g   h is  d o c to ra l   d e g re e   in   p a rt - ti m e   a An n a   Un i v e rsity ,     Ch e n n a i,   Tam il   Na d u ,   I n d ia.   He   h a a   tea c h in g   e x p e rien c e   o 1 1   y e a rs  (2 0 1 3 - 2 0 2 4 ).   He   h a p u b li sh e d   re se a rc h   p a p e rs  i n   In tern a ti o n a l   Jo u r n a ls  a n d   C o n fe r e n c e s.  His  a re a o in tere st   in c lu d e   VLS d e sig n ,   M E M S ,   a n d   ima g e   p ro c e ss in g H e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il :   ar u n k u m a r@sa v e e th a . a c . in .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.