Advance power electric design project
C168 978-4-86348-718-5 ©2019 JSAP 2019 Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers
���������� ��� ������ � ������������������������������� �������� !"��#"�$�%��$�$������"�&'��'��%� $ ��(�
�
���������� �� ��� ����� �� ���� ������ ����� ��������������� ���� ��� ������ ��!� �"�� �� � #$���%� %���&'� �(�'�������� &�� �)���&� �*����&' �+) �,���
��, �-��'�&���������� ������ � �.� ������+��&� �'&�� �, �-��'�&� �/-� '&� �#� �,���
������&���'� ����#$��(�'��������.�����'��&�&���&�������&������� &��0�&�� '�&��&��'� ���%�
&���� 1�'%�0�%��� �2��� �1�'%�0�%���� �
�)"��$��� ����#$��3� ���$������'��������.� ����� '�&� ��� ���'&�45�
6�� .�&�7��7���� -��&�� ���'�� ���&��'�������.�&��89:������
�� &� ���'���&.�&� ����� &�&�� .����''��'� � ������ .������� ���
���.�&� ��;*3�<�� ����&��� &���'��-��'%��3����������� �������
��9%:=�6���&.�&��'�>9%?@��&�4=���� ��5=%8@��&�89:��%��� �
��&�-�� ����.� ��� ���� �� -��&��� ;����<� �����&��&���� �'�'� ��
.�������.��������/�'�� ����.�������'��� ������/�' �'�.���&���
0����.�� ���&�� '������%������'&���&��� �����.�.��-���'������
��&�� &��� �� '�� ��' � ��'�� �����'� �� � 0�� '&����� � � � &�� ���
��'�'� ��� '�&� &������� �� '������ � &������%� � ��� '������� � ��
� ���&������ �&��'������ &����&���� &����'� ���������&��'&���&����
&��&� ���� '� � ������ ����&��� ��&�-�� �����'� ;/��'<� &�� �� ��� �
&����0�� .��-��� �� ���� ����� ��&.�&� ����� &� ��..��� �&� 9%:=� 6�
� ���� ���..���9%=�6�&��8%9�6%��7�'�� �������8�,�'��-��' �&���
3� ���$����� ��'���8A� ��� 2�8?� ������&.�� &�� ����8>� ���
�����&%� � ���� ����&������ ��&.�&� �� &��&B'� ���&� &�.� .����&'�
��� &� �������&�'� ����������.��&�%�
*�!���%"+�7��7���� -��&�� �45�6 ���&�-������.���� ���� �� -��&�� �� &����&������ �&��' ������.� ����� '�&� ��� ���'&%�� �
�����% ��'��� �������.�&� ��� ��'&�����'��� ���'�����8C�6�� &�������&��
0�'� &�� ��'&��0�&�� 7�� ����� &� ����� &��� ��&.�&'� ��� ���7��
.� ��� '�..���'� &�� &��� � .�&'� ��� 7��7�� -��&���� �� -��&��'�
����&���.����''��'%���'�.����''���.� ��'��2�����A99���&&' �
�&��'�0����� ����'&������&�-��&����'&��0�&��&���� &�������&��0�'�
�&� �� 45� 6� ��-��%� � ��'&��� ������� ��� � ����'�'� 0�� D8@� �����
�� ������7���� -��&�����''�� ��0���.�&��9%=@�����&���� ���
� &�������&��0�'���'�'&�-����''%��/-� ����&����������'&�.��� �
��&��� 7��7�� �� -��&��� �'� '����&��� ��''� ������� & � �-������
'�'&��� ������� ��� �� � 0�� � ����'�� � ����� '�-� �� ��'&� �&��
����&��� � �� &�� ��� .� ��� �� ��&��'� � �� ����� .�� �'%��
��&������ 45� 6� 7��7�� �� -��&��� '���&�� '� �2�'&� E8�4F � &����
� ������'&�����&������ �.���������������.��&'���� &%��#&� �����
0����'���0���&����-��� �������� &�45�6�� .�&�7��7���� -��&���
�.&�����������8�,�'��-��' � �&���� ���&�-�����.� � &' ��� �
��&.�&� ����� &� ��..��� � �� ���.�&�0���&�� �&�� �2�'&� �� .� ���
�� &������'%� � ���� #$�� 3� ��� $����� ���'� &�� �����''� &��'�
�����&� ���%� �
�'�� '�����,'���� ��� ���� 3� ��� $����� 7��7�� �� -��&��� �'�'� &��� �����
�����&��&���� '�� � � � ���%� 8%� � �� 45� 6� &�� =4� 6� 7�� � .�&�
-��&���� �'� '�..����� &�� 6� %� � ���� �� -��&��� ����&�'� � � ��&.�&�
-��&���� 6��& � ��'�� -����� -����'� ����� 9%=� 6� &�� 8%9� 6 �
��.� �� �� � � &��� ��&�� ������ ��� &��� .��'�� ��&�� ������&�� �
;3��<� � .�&� 3��G#+%� � 7��� �� &��� ��� � .��&� ��� �����
�.���&�� �������.���������� ��/��H8��'�&�� ���� �� ������ '�
.���������� �&��� ������� &�&����������&��� �&���.�������'����
���&���&�� '������%������&�� �������� &���� '�&�������H8�� ��
'��� ����� ��� � �/�� HA � �'� ������ &�� '�..��� &��� �����
�� ��&���&��&�����&.�&� ����6��&%��7��� ��&�����'�&�.��&����
����� ����� � .������� ��'�&� �/�� HC� �'� &�� ��� � � � �� ���� '�
.���������� �&��� ������� &�&����������&��� �&���.�������'����
��� &��� &�� '������%� � ���� ����� ����� &� ��� '� &�������
'��� ����� �������&��� �/�� H4 � �'� ������ &�� ��� &�� � &���
��&.�&������ &%�����'��'� �&�����'� � &�'&���&��� ������� ��&���
��I������'���'����&������ �&������.� � &'%������&�� '�������
� ��� ���&���������.���� &���� ���&�������..��� ��� �������&�
0���� � &�� ����� ����� ����� &� �/�'� ���� ��� &��%� � J&����
���.� � &'�������� &���� ���'��� ��������&�0����%������& ��
0����'�����K�� ���0��'�������&&������ ��&���������'%� �
-�$� ��"���� �� �"�%������������� ������'&���&��� �����.�'�� �� ����%�8����� '��.&�������
�/����&��&��� ��� ����2�����.� ���������� ��%������&��� ��
� ���%�8%�������&��������������&���3� ���$�����
� ���%�C%������ ����������'�� ��.��&����.�����&���3� ���$����� �
�
� ���%�A%����� �����.�'�����&���� ������.��&��
����� �� ��
� � ��� �� ����� �� �
������
������ �����
������ �!"��#
"�
����� �� ��
������
�����
�$%���&'"��( )'&��#
� � �� *� � �������+������
���,����-
.���/�����
� ������������ �� �/
��
��
��
�� *�,�
*��/��
�����/ � ��� �� ������
������ ������
�����
������
�����
�0� ��$
�*1 ��$ �� 2����� /����/�� �
���
3��4 �/��� ����� / � ��/
)�5�63��7,/�
7��$%�*8 ��$��8�
��*9�
�8��8
����$%�
�:�
�00�;�<&=
3��4 �/��� ����� / � ��/
3��4 �/��� �����/ � ��/
�$08��8�%>�
� � ���� � ?�"�
��0 56
��$
�8�8�
��$
��$
��$
��$
��$
��$ ��*9� �8��8
�������� �� ���/� 2���
�7,/� � � �� �� ���� � �$�
�������
�*1
�0�
��( )@��������
C15-1 (Invited)
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 20:04:00 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.
C1692019 Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers
���.� ����.&'� �� 3��� � .�&� � �� ����&�'� &��� ����� ��&�� '�� ��'�
'� &�&���������&�����-��'�&���/�'�H8 �HC �HA�� ��H4%�����%�4�
�������'�&���'�2�� ��.� �� &������'�&��&�&���&��� �����.��� �
-���� � �� '�� '� & �� �'�����'��.�� ������'� -������ �� &���
�.���&�� � ��� &��� �� ������ �78%� � ���� �� �����'� �� � 0��
�.&������� &������� �� '������ � &������� � �� &�� � .���� � &���
'&�����0��0�� � �����.���'�'�'�� �� ����%�A%�
����3� ���$����B'�� &����&������ �&��'��� '�'&�����������&��
���� .��'� �� �����&�� 0�'�� �&�� &����� .�'&'%� � ���� ������&� 0�����
� �� �� .�����&��'� ���� ���� ���� '���� &��&� &��� � ������ /��'�
��� &��� � ���&��� � �� &�� '������� '��� ����� � �� �� �..�'��
������&��� ��'�'�� �0��&�����&'�� �����8%�����'�.��-���'������
��&.�&� ����� &� ��..�� � �� � &��� ��&��� ��� &��� ��� �&���
�����&� ��'� ��� &��� ��&.�&� � ���&��� .�'&� -'%� &��� �� � �� �'�
.�'&��'��I����&��&���3���� .�&���&������� ��'�'�� �� ����%�=%��
�&� �&���� ��&�� �����'� � �� ��&.�&� -��&���'� &��� ����� &� ��..���
����� '�� ������������� �&����'�������&�� ���'�� '��'� ��&���
'���� -����� ��� � ���.���� � ���&�� � ���� � �� &��� ��'�� ��� &��
'�-��'.��� �'��� ��&��������&��� ���������&���� ���&� ��%�
�������� ��'�� � �'� �.&������� &�� ����-�� ���&� ����� &���
��&&�'&� '��� ����� �/�' � ����� '�-� �� ��&���0����� ����� 0��
��� &� �� &��� 3� ��� $����B'� ��� � ������&� 0����� -��&������%��
���� &������� .�&�� �'� '�� � �&� &��� ���&� ��� ���%� C%� � ���� ��&.�&�
���&� ������'� ����� &� �� � &�� &��� ��&���0���� � �����
�-����&� �����&��. ���'�&� ���'���&�.���� &������&�'� �%� �
.�$" ��%�/��'�'���!� ���� 3� ��� $����B'� ������� ��� �'� ���'����� �&�� -������
��� �&�����.�.�'�&�� ' ���.�'���' ���&.�&�-��&���'�� ����&.�&�
����� &'%� � *������ ��''� �'� �0'��-��� �� � &��� ��� �&��� ��.�
�'� ��''� &�� � 8� ��� ����� � �� �� ���&��� � �� ��� �� �� �����'�
� ���������������� &'%��*��������''� �'���'���0'��-����&������
��&.�&� ����� &' � �� � &��� ��� �&��� ������ '&�� �&�� �2�������
&��� �����&�� ��&�����B'�'�&���&�� �����&%� ��'�'�� �� ����%�? �&���
��''�� ���� ����'���'�� ����0�-��&���'�&���&�� ������ & �'� ���
&������.������� �&��'�.����&�&���'��� ���������� &���..���&��
����� � '����� �-� � �� � &��� ��&.�&� � ���&� ��� ���.'%� � ����
��� �&��� ��.� ���� &�� 0�� � ����'��� &�� �����-�� �� �����
'�&���&�� ��&�&�����'�����89:�����&.�&������ &%���
/������ ��� �'� ���'����� �&� >9%?@� �&� 4=� �� � �� 5=%8@� �&�
89:� � � ���� �� 45� 6� � .�&� � �� 9%:=� 6� ��&.�&%� � ���%� :� '�� '�
���'����� ������� ��� �-��� &��� � &���� &����&� 9%=� 6� &�� 8%9� 6�
�.���&� ���� ��������&.�&�-��&��� �������������������&����.%�
����� "'��"�� ����C985�-��'�� ����&���#$��3� ���$������'���45�6�� .�&�
7��7�� �� -��&��� ��'�� ��� ���� 8� ,� '��-��� �..����&�� '%� � #&�
'�����'��-���9%=���.���'I�������������&���0���������%���&���
9%:=�6���&.�& �������� ����'�>9%?@��&�4=���� ��5=%8@��&�89:�
�%� � �� ��'&��� &��� �� ���.� � '���'� �.&����� ��&�� &��� � � � ��
� &����&��� &�� '�������� ���&��� ��� �&��'� � '���� �� �����
��&.�&������ &���..��%� �
��������%0�#���"+� � ���'� .��K��&� ��'� 0�� � '�..��&��� � �� .��&������ �� ���� 0�� &��� �� �� ��� ��-������� +�&�� ���
��0���&���� ;��+�<� � � 0������ ��� &��� ,%�%� 7�.��&�� &� ���
/ ���� �� ������ �� �����+��'�0�� &���&� �%�$?C89:A%� 1��������"�
E8F�!%�"�� � ��&���%�APEC �C98: �..%�CA:�C49%�� ECF��%������ ��&���%�APEC �C98: �..%�CC9:�CC8C%�� EAF��%�J��-�� �L�����45�6������&�&��# &���6(8C%9M �Vicor Corp., C98C%�� E4F� %�)� ��#7,�:C� �Texas Instruments,�C98?%�
� ���%� 4%� ��2� &��� �� �����'� &��&� &��� ��'&��� &��� �� ���.� �� � '�&�
;���&<%����0���&����-�������&�� �;����&<�
�
� ���%�=%����'�������&.�&�� ���&�������� &�-'%�&����;/�������'�� �
�����&�� �&���������..����&�D8%C�6���&.�&����A9@���&�������<� �
� ���%�?%�/������ ����&�9%>�6���&.�&� �&��-�����'���� �&�����.'� �
�� � ���%�:%�/������ ���-'%������ & �����-�����'���&.�&�-��&���'�
��$�/�#��3/(�J(��+�/��,���()�
�
�� �� ������� ����� � � ���������� ������
����� ��� � ��� ������� ����!� "#���$����%��& ���'� ����*+,� .���/%������� ��/� ���
:��*��%%������'� ;��<=� "�,�� ��������<�����;���
:�#���>��/��'� ����!?��@�� .�������$� � ����//� ������B��"�
.�������$� � �#������/ � ����� ���E���������>>�
������
�����
������
�����
�0)
�03
�06
��2��� �������A� � ���,�B��B���
������
�0�
�0"
�0@
Authorized licensed use limited to: University of Illinois at Chicago Library. Downloaded on January 26,2022 at 20:04:00 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply.