अर्ध-विलंब-असंवेदनशील परिपथ

डिजिटल तर्क डिज़ाइन में, एक  अतुल्यकालिक सर्किट  अर्ध विलंब असंवेदनशील सर्किट | विलंब-असंवेदनशील (क्यूडीआई) होता है जब यह सही ढंग से संचालित होता है, ट्यूरिंग-पूर्ण होने के लिए आवश्यक सबसे कमजोर अपवाद के साथ गेट और तार विलंब से स्वतंत्र होता है।

सिंहावलोकन
पेशेवरों
 * प्रक्रिया भिन्नता (अर्धचालक), तापमान में उतार-चढ़ाव, सर्किट रीडिज़ाइन और एफपीजीए रीमैपिंग के लिए मजबूत।
 * प्राकृतिक घटना अनुक्रमण जटिल नियंत्रण सर्किटरी की सुविधा प्रदान करता है।
 * स्वचालित घड़ी गेटिंग  और गणना-निर्भर चक्र समय सबसे खराब स्थिति के बजाय औसत-केस वर्कलोड विशेषताओं के लिए अनुकूलन करके गतिशील शक्ति को बचा सकता है और थ्रूपुट को बढ़ा सकता है।

दोष
 * विलंब असंवेदनशील सर्किट एनकोडिंग के लिए आम तौर पर समान डेटा के लिए दोगुने तारों की आवश्यकता होती है।
 * संचार प्रोटोकॉल और एन्कोडिंग के लिए आम तौर पर समान कार्यक्षमता के लिए दोगुने उपकरणों की आवश्यकता होती है।

चिप्स
QDI सर्किट का उपयोग बड़ी संख्या में अनुसंधान चिप्स के निर्माण के लिए किया गया है, जिनमें से एक छोटा चयन इस प्रकार है।


 * कैल्टेक का अतुल्यकालिक माइक्रोप्रोसेसर *टोक्यो विश्वविद्यालय का TITAC और TITAC-2 प्रोसेसर

सिद्धांत
सबसे सरल QDI सर्किट एक रिंग ऑसिलेटर है जिसे इन्वर्टर (लॉजिक गेट) के चक्र का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है। प्रत्येक गेट अपने आउटपुट नोड पर दो इवेंट चलाता है। या तो पुल अप नेटवर्क नोड के वोल्टेज को जीएनडी से वीडीडी तक ले जाता है या पुल डाउन नेटवर्क को वीडीडी से जीएनडी तक ले जाता है। इससे रिंग ऑसिलेटर को कुल छह इवेंट मिलते हैं।

मल्टी-इनपुट गेट का उपयोग करके एकाधिक चक्रों को जोड़ा जा सकता है। एक सी-तत्व, जो अपने आउटपुट में मूल्य की प्रतिलिपि बनाने से पहले अपने इनपुट के मिलान की प्रतीक्षा करता है, का उपयोग कई चक्रों को सिंक्रनाइज़ करने के लिए किया जा सकता है। यदि एक चक्र दूसरे से पहले सी-तत्व तक पहुंचता है, तो उसे प्रतीक्षा करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। इनमें से तीन या अधिक चक्रों को सिंक्रनाइज़ करने से एक पाइपलाइन (कंप्यूटिंग) बनती है जो चक्रों को एक के बाद एक ट्रिगर करने की अनुमति देती है।

यदि चक्रों को पारस्परिक विशिष्टता के रूप में जाना जाता है, तो उन्हें संयोजन तर्क (और गेट, या गेट) का उपयोग करके जोड़ा जा सकता है। यह सक्रिय चक्र को निष्क्रिय चक्रों की परवाह किए बिना जारी रखने की अनुमति देता है, और आमतौर पर विलंब असंवेदनशील सर्किट एन्कोडिंग को लागू करने के लिए उपयोग किया जाता है।

बड़ी प्रणालियों के लिए, इसे प्रबंधित करना बहुत अधिक है। इसलिए, उन्हें प्रक्रियाओं में विभाजित किया गया है। प्रत्येक प्रक्रिया चैनलों में समूहित चक्रों के एक सेट के बीच बातचीत का वर्णन करती है, और प्रक्रिया सीमा इन चक्रों को चैनल पोर्ट में तोड़ देती है। प्रत्येक पोर्ट में अनुरोध नोड्स का एक सेट होता है जो डेटा को एन्कोड करता है और उन नोड्स को स्वीकार करता है जो डेटा रहित होते हैं। अनुरोध को संचालित करने वाली प्रक्रिया प्रेषक है जबकि पावती को संचालित करने वाली प्रक्रिया रिसीवर है। अब, प्रेषक और प्राप्तकर्ता कुछ संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करके संचार करते हैं और एक प्रक्रिया से दूसरी प्रक्रिया तक संचार क्रियाओं की क्रमिक ट्रिगरिंग को पाइपलाइन को पार करने वाले टोकन के रूप में तैयार किया गया है।

स्थिरता और अहस्तक्षेप
QDI सर्किट के सही संचालन के लिए आवश्यक है कि घटनाएँ मोनोटोनिक फ़ंक्शन डिजिटल ट्रांज़िशन तक सीमित हों। अस्थिरता (खतरा (तर्क)) या हस्तक्षेप ( शार्ट सर्किट ) सिस्टम को अवैध स्थिति में मजबूर कर सकता है जिससे गलत/अस्थिर परिणाम, गतिरोध और सर्किट क्षति हो सकती है। पहले वर्णित चक्रीय संरचना जो स्थिरता सुनिश्चित करती है उसे पावती कहा जाता है। एक संक्रमण  दूसरे को स्वीकार करता है   यदि घटनाओं का कोई कारणात्मक क्रम है   को   जो रोकता है   घटित होने से लेकर तक   पूरा हो गया।   डीआई सर्किट के लिए, प्रत्येक संक्रमण को अपने संबंधित गेट के प्रत्येक इनपुट को स्वीकार करना होगा। QDI सर्किट के लिए, कुछ अपवाद हैं जिनमें स्थिरता गुण को कार्य-कारण के बजाय लेआउट बाधाओं के साथ गारंटीकृत समय मान्यताओं का उपयोग करके बनाए रखा जाता है।

समकालिक कांटा धारणा
एक आइसोक्रोनिक कांटा एक तार कांटा है जिसमें एक छोर तार को चलाने वाले संक्रमण को स्वीकार नहीं करता है। ऐसे कांटे का एक अच्छा उदाहरण #PCHB|प्री-चार्ज आधा बफर के मानक कार्यान्वयन में पाया जा सकता है। आइसोक्रोनिक कांटे दो प्रकार के होते हैं। एक असममित आइसोक्रोनिक कांटा मानता है कि गैर-स्वीकृति वाले छोर पर संक्रमण पहले होता है या जब संक्रमण को स्वीकार करने वाले छोर पर देखा गया है। एक सममित समकालिक कांटा यह सुनिश्चित करता है कि दोनों सिरे एक साथ संक्रमण का निरीक्षण करें। QDI सर्किट में, तार कांटा चलाने वाले प्रत्येक संक्रमण को उस कांटे के कम से कम एक छोर से स्वीकार किया जाना चाहिए। इस अवधारणा को पहली बार ए.जे. मार्टिन द्वारा पेश किया गया था ताकि क्यूडीआई आवश्यकताओं को पूरा करने वाले और नहीं करने वाले अतुल्यकालिक सर्किटों के बीच अंतर किया जा सके। मार्टिन ने यह भी स्थापित किया कि उपलब्ध सर्किट तत्वों के बारे में उचित धारणाओं को देखते हुए कम से कम कुछ आइसोक्रोनिक फोर्क्स को शामिल किए बिना उपयोगी सिस्टम डिजाइन करना असंभव है। लंबे समय से आइसोक्रोनिक फोर्क्स को पूरी तरह से विलंब-असंवेदनशील प्रणालियों से दूर सबसे कमजोर समझौता माना जाता था।

वास्तव में, प्रत्येक CMOS गेट में पुल-अप और पुल-डाउन नेटवर्क के बीच एक या अधिक आंतरिक आइसोक्रोनिक कांटे होते हैं। पुल-डाउन नेटवर्क केवल इनपुट के ऊपर की ओर जाने वाले बदलावों को स्वीकार करता है जबकि पुल-अप नेटवर्क केवल नीचे की ओर जाने वाले बदलावों को स्वीकार करता है।

प्रतिकूल पथ धारणा
प्रतिकूल पथ धारणा भी तार कांटे से संबंधित है, लेकिन अंततः आइसोक्रोनिक कांटा धारणा से कमजोर है। तार के कांटे के बाद सर्किट में किसी बिंदु पर, दो रास्तों को वापस एक में विलय होना चाहिए। प्रतिकूल पथ वह है जो तार कांटे पर संक्रमण को स्वीकार करने में विफल रहता है। यह धारणा बताती है कि स्वीकार्य पथ से नीचे फैलता हुआ संक्रमण प्रतिकूल पथ से नीचे जाने के बाद विलय बिंदु तक पहुंचता है। यह प्रभावी रूप से आइसोक्रोनिक कांटा धारणा को कांटेदार तार की सीमाओं से परे और गेटों के जुड़े पथों में विस्तारित करता है।

अर्ध-चक्र समय धारणा
यह धारणा प्रदर्शन की तलाश में QDI आवश्यकताओं को थोड़ा और शिथिल कर देती है। सी-तत्व प्रभावी रूप से तीन द्वार हैं, तर्क, चालक और प्रतिक्रिया और गैर-इनवर्टिंग है। यदि बड़ी मात्रा में तर्क की आवश्यकता हो तो यह बोझिल और महंगा हो जाता है। पावती प्रमेय में कहा गया है कि ड्राइवर को तर्क को स्वीकार करना होगा। आधे-चक्र समय की धारणा यह मानती है कि तर्क के इनपुट को स्विच करने की अनुमति देने से पहले ड्राइवर और फीडबैक स्थिर हो जाएंगे। यह डिज़ाइनर को सीधे तर्क के आउटपुट का उपयोग करने, ड्राइवर को दरकिनार करने और उच्च आवृत्ति प्रसंस्करण के लिए छोटे चक्र बनाने की अनुमति देता है।

परमाणु जटिल द्वार
स्वचालित संश्लेषण साहित्य में बड़ी मात्रा में परमाणु जटिल द्वारों का उपयोग किया जाता है। ऐसा माना जाता है कि पेड़ की पत्तियों पर किसी भी इनपुट को फिर से स्विच करने की अनुमति देने से पहले गेटों का एक पेड़ पूरी तरह से परिवर्तित हो जाता है। हालाँकि यह धारणा स्वचालित संश्लेषण उपकरणों को बुलबुला फेरबदल की समस्या को दूर करने की अनुमति देती है, लेकिन इन द्वारों की विश्वसनीयता की गारंटी देना मुश्किल होता है।

सापेक्ष समय
रिलेटिव टाइमिंग QDI सर्किट में मनमानी समय धारणाएं बनाने और लागू करने के लिए एक रूपरेखा है। यह घटना ग्राफ में टूटे हुए चक्र को पूरा करने के लिए एक आभासी कार्य-कारण चाप के रूप में एक समय धारणा का प्रतिनिधित्व करता है। यह डिजाइनरों को व्यवस्थित रूप से मजबूती का त्याग करके उच्च थ्रूपुट और ऊर्जा दक्षता वाले सर्किट को साकार करने की एक विधि के रूप में समय संबंधी धारणाओं के बारे में तर्क करने की अनुमति देता है।

हार्डवेयर प्रक्रियाओं का संचार (सीएचपी)
कम्युनिकेटिंग हार्डवेयर प्रोसेसेस (सीएचपी) क्यूडीआई सर्किट के लिए एक प्रोग्राम नोटेशन है जो टोनी होरे की अनुक्रमिक प्रक्रियाओं का संचार करना|कम्युनिकेटिंग सीक्वेंशियल प्रोसेसेज (सीएसपी) और एड्सगर डब्ल्यू डिज्क्स्ट्रा की संरक्षित कमान भाषा से प्रेरित है। वाक्यविन्यास को नीचे अवरोही प्राथमिकता में वर्णित किया गया है।


 * छोडना  करते कुछ नहीं हैं। यह बस पास-थ्रू स्थितियों के लिए प्लेसहोल्डर के रूप में कार्य करता है।
 * डेटा रहित असाइनमेंट  नोड का वोल्टेज सेट करता है   जबकि Vdd करने के लिए   का वोल्टेज सेट करता है   जीएनडी को.
 * कार्यभार  अभिव्यक्ति का मूल्यांकन करता है   फिर वेरिएबल को परिणामी मान निर्दिष्ट करता है.
 * भेजना  अभिव्यक्ति का मूल्यांकन करता है   फिर परिणामी मान को पूरे चैनल में भेजता है  .   एक डेटा रहित प्रेषण है.
 * प्राप्त करें  चैनल पर वैध मान आने तक प्रतीक्षा करता है   फिर उस मान को वेरिएबल को निर्दिष्ट करता है  .   एक डेटालेस रिसीव है.
 * जांच  चैनल पर प्रतीक्षारत मान लौटाता है   प्राप्त को क्रियान्वित किए बिना।
 * एक साथ रचना  प्रक्रिया अंशों को निष्पादित करता है   और   एक ही समय पर।
 * आंतरिक समानांतर रचना  प्रक्रिया अंशों को निष्पादित करता है   और   किसी भी क्रम में।
 * क्रमबद्ध रचना  प्रक्रिया अंशों को निष्पादित करता है   के बाद.
 * समानांतर रचना  प्रक्रिया अंशों को निष्पादित करता है   और   किसी भी क्रम में। यह कार्यात्मक रूप से आंतरिक समानांतर संरचना के बराबर है लेकिन कम प्राथमिकता के साथ।
 * नियतात्मक चयन  जिसमें विकल्प लागू करता है   गार्ड हैं जो डेटालेस बूलियन अभिव्यक्ति या डेटा एक्सप्रेशन हैं जिन्हें वैधता जांच का उपयोग करके अंतर्निहित रूप से डाला जाता है   प्रक्रिया के टुकड़े हैं. नियतात्मक चयन तब तक प्रतीक्षा करता है जब तक कि गार्डों में से एक Vdd का मूल्यांकन नहीं कर लेता, फिर गार्ड से संबंधित प्रक्रिया खंड को निष्पादित करने के लिए आगे बढ़ता है। यदि दो गार्ड एक ही समय अवधि के दौरान Vdd का मूल्यांकन करते हैं, तो एक त्रुटि उत्पन्न होती है।   के लिए आशुलिपि है   और बस प्रतीक्षा लागू करता है।
 * गैर-नियतात्मक चयन  यह नियतिवादी चयन के समान है, सिवाय इसके कि एक से अधिक गार्ड को Vdd का मूल्यांकन करने की अनुमति है। केवल Vdd का मूल्यांकन करने वाले पहले गार्ड से जुड़े प्रक्रिया खंड को निष्पादित किया जाता है।
 * 'पुनरावृत्ति'  या   संबंधित चयन कथनों के समान है, सिवाय इसके कि कार्रवाई दोहराई जाती है जबकि कोई भी गार्ड Vdd का मूल्यांकन करता है।   के लिए आशुलिपि है   और अनंत पुनरावृत्ति लागू करता है।

हाथ मिलाना विस्तार (एचएसई)
हैंड-शेकिंग विस्तार सीएचपी का एक उपसमूह है जिसमें चैनल प्रोटोकॉल को गार्ड और असाइनमेंट में विस्तारित किया जाता है और केवल डेटालेस ऑपरेटरों को अनुमति दी जाती है। यह QDI सर्किट के संश्लेषण की दिशा में एक मध्यवर्ती प्रतिनिधित्व है।

पेट्री नेट (पीएन)
पेट्री नेट (पीएन) क्यूडीआई सर्किट के लिए एक मॉडल के रूप में उपयोग किए जाने वाले स्थानों और संक्रमणों का एक द्विदलीय ग्राफ है। पेट्री नेट में संक्रमण सर्किट में नोड्स पर वोल्टेज संक्रमण का प्रतिनिधित्व करता है। स्थान संक्रमणों के बीच आंशिक अवस्थाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। किसी स्थान के अंदर एक टोकन सिस्टम की वर्तमान स्थिति की पहचान करने वाले प्रोग्राम काउंटर के रूप में कार्य करता है और पेट्री नेट में एक साथ कई टोकन मौजूद हो सकते हैं। हालाँकि, QDI सर्किट के लिए एक ही स्थान पर एकाधिक टोकन एक त्रुटि है।

जब किसी संक्रमण में प्रत्येक इनपुट स्थान पर टोकन होते हैं, तो वह संक्रमण सक्षम हो जाता है। जब ट्रांज़िशन सक्रिय होता है, तो इनपुट स्थानों से टोकन हटा दिए जाते हैं और सभी आउटपुट स्थानों पर नए टोकन बनाए जाते हैं। इसका मतलब यह है कि एक संक्रमण जिसमें कई आउटपुट स्थान हैं, एक समानांतर विभाजन है और कई इनपुट स्थानों वाला एक संक्रमण एक समानांतर विलय है। यदि किसी स्थान पर एकाधिक आउटपुट ट्रांज़िशन हैं, तो उनमें से कोई भी ट्रांज़िशन सक्रिय हो सकता है। हालाँकि, ऐसा करने से टोकन उस स्थान से हट जाएगा और किसी अन्य संक्रमण को सक्रिय होने से रोका जा सकेगा। यह चयन को प्रभावी ढंग से क्रियान्वित करता है। इसलिए, एकाधिक आउटपुट ट्रांज़िशन वाला स्थान एक सशर्त विभाजन है और एकाधिक इनपुट ट्रांज़िशन वाला स्थान एक सशर्त विलय है।

इवेंट-नियम सिस्टम (ईआर)
इवेंट-रूल सिस्टम (ईआर) पेट्री नेट कार्यक्षमता के एक प्रतिबंधित उपसमूह को लागू करने के लिए एक समान नोटेशन का उपयोग करते हैं जिसमें संक्रमण और आर्क होते हैं, लेकिन कोई स्थान नहीं होता है। इसका मतलब यह है कि बेसलाइन ईआर प्रणाली में विकल्प का अभाव है, जैसा कि पेट्री नेट में सशर्त विभाजन और विलय द्वारा कार्यान्वित किया जाता है और सशर्त विलय द्वारा कार्यान्वित किया जाता है। बेसलाइन ईआर सिस्टम भी फीडबैक की अनुमति नहीं देता है।

जबकि पेट्री नेट का उपयोग सर्किट लॉजिक को मॉडल करने के लिए किया जाता है, एक ईआर सिस्टम सर्किट के समय और निष्पादन ट्रेस को मॉडल करता है, प्रत्येक संक्रमण की देरी और निर्भरता को रिकॉर्ड करता है। इसका उपयोग आम तौर पर यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि सिस्टम में उपकरणों के आकार को अनुकूलित करते हुए, कौन से गेट तेज़ होने चाहिए और कौन से गेट धीमे हो सकते हैं। दोहराए जाने वाले इवेंट-नियम सिस्टम (आरईआर) ट्रेस को वापस मोड़कर, टिक मार्क के साथ गुना बिंदु को चिह्नित करके फीडबैक जोड़ते हैं। विस्तारित ईवेंट-नियम सिस्टम (एक्सईआर) विच्छेदन जोड़ते हैं।

उत्पादन नियम सेट (पीआरएस)
एक उत्पादन नियम QDI सर्किट में गेट के पुल-अप या पुल-डाउन नेटवर्क को निर्दिष्ट करता है और सिंटैक्स का पालन करता है  जिसमें   जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक गार्ड है और   जैसा कि ऊपर वर्णित है, समानांतर में एक या अधिक डेटा रहित असाइनमेंट है। गार्ड द्वारा कवर नहीं किए गए राज्यों में, यह माना जाता है कि निर्दिष्ट नोड्स अपने पिछले राज्यों में बने रहेंगे। इसे कमजोर या संयोजन फीडबैक (लाल रंग में दिखाया गया) के स्टैटिकाइज़र का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। सबसे बुनियादी उदाहरण सी-तत्व है जिसमें गार्ड उन राज्यों को कवर नहीं करते हैं जहां   और   समान मूल्य नहीं हैं.

संश्लेषण
[[File:WCHB Dataless Buffer.svg|right|thumbnail|325px|डेटा रहित कमजोर स्थिति आधा बफर Re & Lr -> _Rr- ~_आरआर -> आरआर+

आरआर -> ले-

~रे और ~एलआर -> _आरआर+ _आरआर -> आरआर-

~आरआर -> ले+ ]]

[[File:PCHB Dataless Buffer.svg|right|thumbnail|325px|डेटालेस प्री-चार्ज आधा बफर en & Lr -> _Rr- ~_आरआर -> आरआर+

एलआर और आरआर -> _एलवी- ~_लव ->लव+ लव -> द- ~ले और ~रे -> _एन+ _एन -> एन-

~en -> _Rr+ _आरआर -> आरआर-

~एलआर और ~आरआर -> _एलवी+ _लव ->लव- ~लव -> द+ द एंड रे -> _एन- ~_en -> en+ ]]QDI सर्किट के निर्माण के लिए कई तकनीकें हैं, लेकिन उन्हें आम तौर पर दो रणनीतियों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

औपचारिक संश्लेषण
औपचारिक संश्लेषण की शुरुआत 1991 में एलेन मार्टिन द्वारा की गई थी। इस पद्धति में क्रमिक कार्यक्रम परिवर्तन करना शामिल है जो कार्यक्रम की शुद्धता बनाए रखने के लिए सिद्ध होते हैं। इन परिवर्तनों का लक्ष्य मूल अनुक्रमिक कार्यक्रम को संचार प्रक्रिया के समानांतर सेट में परिवर्तित करना है जो प्रत्येक को एक पाइपलाइन चरण में अच्छी तरह से मैप करता है। संभावित परिवर्तनों में शामिल हैं:


 * प्रोजेक्शन एक प्रक्रिया को विभाजित करता है जिसमें चर के असमान, गैर-अंतःक्रियात्मक सेट होते हैं, प्रति सेट एक अलग प्रक्रिया में। * प्रक्रिया अपघटन एक प्रक्रिया को न्यूनतम अंतःक्रियात्मक चर सेटों के साथ प्रति सेट एक अलग प्रक्रिया में विभाजित करता है जिसमें प्रत्येक प्रक्रिया दूसरे से केवल आवश्यक रूप से चैनलों के माध्यम से संचार करती है।
 * स्लैक मिलान में समग्र थ्रूपुट को बढ़ाने के लिए दो संचार प्रक्रियाओं के बीच पाइपलाइन चरणों को जोड़ना शामिल है।

एक बार जब प्रोग्राम छोटी संचार प्रक्रियाओं के एक सेट में विघटित हो जाता है, तो इसे हैंड-शेकिंग एक्सपेंशन (एचएसई) में विस्तारित किया जाता है। चैनल क्रियाओं को उनके घटक प्रोटोकॉल में विस्तारित किया जाता है और मल्टी-बिट ऑपरेटरों को उनके सर्किट कार्यान्वयन में विस्तारित किया जाता है। निर्भरता की संख्या को कम करके सर्किट कार्यान्वयन को अनुकूलित करने के लिए इन एचएसई को 'फेरबदल' किया जाता है। एक बार जब फेरबदल का निर्णय हो जाता है, तो पूर्ण राज्य एन्कोडिंग के लिए सर्किट राज्यों को स्पष्ट करने के लिए राज्य चर जोड़े जाते हैं। इसके बाद, उत्पादन नियमों का निर्माण करते हुए, प्रत्येक सिग्नल असाइनमेंट के लिए न्यूनतम गार्ड प्राप्त किए जाते हैं। ऐसा करने के लिए कई तरीके हैं जिनमें गार्ड को मजबूत करना, गार्ड को कमजोर करना और अन्य शामिल हैं। इस बिंदु पर उत्पादन नियम आवश्यक रूप से CMOS कार्यान्वयन योग्य नहीं हैं, इसलिए बबल फेरबदल इसे ऐसा करने के प्रयास में सर्किट के चारों ओर सिग्नल उलटा कर देता है। हालाँकि, बबल फेरबदल के सफल होने की गारंटी नहीं है। यह वह जगह है जहां परमाणु जटिल द्वार आमतौर पर स्वचालित संश्लेषण कार्यक्रमों में उपयोग किए जाते हैं।

सिंटेक्स निर्देशित अनुवाद
दूसरी रणनीति, वाक्यविन्यास निर्देशित अनुवाद, पहली बार 1988 में स्टीवन बर्न्स द्वारा पेश की गई थी। यह प्रत्येक सीएचपी सिंटैक्स को हाथ से संकलित सर्किट टेम्पलेट में मैप करके सर्किट प्रदर्शन की कीमत पर एक सरल दृष्टिकोण चाहता है। इस विधि का उपयोग करके QDI सर्किट को संश्लेषित करना प्रोग्राम द्वारा निर्धारित नियंत्रण प्रवाह को सख्ती से लागू करता है। इसे बाद में PHILIPS  ने टैनग्राम के कार्यान्वयन में अपनाया। सर्किट टेम्प्लेट का उपयोग करने वाले स्टीवन बर्न्स के दृष्टिकोण के विपरीत, टेंग्राम ने सिंटैक्स को मानक कोशिकाओं के एक सख्त सेट में मैप किया, जिससे लेआउट के साथ-साथ संश्लेषण की सुविधा भी हुई।

टेम्पलेटेड संश्लेषण
1998 में एंड्रयू लाइन्स द्वारा शुरू किया गया एक हाइब्रिड दृष्टिकोण औपचारिक संश्लेषण की तरह अनुक्रमिक विनिर्देश को समानांतर विनिर्देशों में बदल देता है, लेकिन फिर वाक्यविन्यास-निर्देशित अनुवाद के समान उन समानांतर प्रक्रियाओं को लागू करने के लिए पूर्वनिर्धारित पाइपलाइन टेम्पलेट्स का उपयोग करता है। एंड्रयू ने तीन कुशल तर्क परिवारों या फेरबदल की रूपरेखा तैयार की।

कमजोर स्थिति आधा बफर (डब्ल्यूसीएचबी)
कमजोर स्थिति आधा बफर (डब्ल्यूसीएचबी) 10 संक्रमण पाइपलाइन चक्र (या आधे चक्र समय धारणा का उपयोग करके 6) के साथ तर्क परिवारों में सबसे सरल और सबसे तेज़ है। हालाँकि, यह सरल संगणनाओं तक भी सीमित है क्योंकि अधिक जटिल संगणनाओं के लिए फॉरवर्ड ड्राइवर के पुल-अप नेटवर्क में ट्रांजिस्टर की लंबी श्रृंखला की आवश्यकता होती है। अधिक जटिल गणनाओं को आम तौर पर सरल चरणों में विभाजित किया जा सकता है या पूर्व-चार्ज परिवारों में से किसी एक के साथ सीधे नियंत्रित किया जा सकता है। WCHB एक आधा बफर है जिसका अर्थ है कि एक पाइपलाइन  चरणों में अधिकतम शामिल हो सकते हैं   एक बार में टोकन. इसका कारण आउटपुट अनुरोध का रीसेट होना है  इनपुट के रीसेट होने तक प्रतीक्षा करनी होगी.

प्री-चार्ज आधा बफर (पीसीएचबी)
प्री-चार्ज हाफ बफर (पीसीएचबी) अधिक जटिल कम्प्यूटेशनल पाइपलाइन चरण को लागू करने के लिए डोमिनोज़ तर्क का उपयोग करता है। यह लंबी पुल-अप नेटवर्क समस्या को दूर करता है, लेकिन इनपुट डेटा पर एक आइसोक्रोनिक फोर्क भी पेश करता है जिसे बाद में चक्र में हल किया जाना चाहिए। इसके कारण पाइपलाइन चक्र 14 ट्रांज़िशन लंबा हो जाता है (या अर्ध-चक्र समय धारणा का उपयोग करके 10)।

प्री-चार्ज पूर्ण बफर (पीसीएफबी)
प्री-चार्ज पूर्ण बफ़र्स (पीसीएफबी) पीसीएचबी के समान हैं, लेकिन पूर्ण बफ़रिंग को लागू करने के लिए फेरबदल के रीसेट चरण को समायोजित करें। इसका मतलब है कि एक पाइपलाइन  पीसीएफबी चरणों में अधिकतम शामिल हो सकते हैं   एक बार में टोकन. इसका कारण आउटपुट अनुरोध का रीसेट होना है  इनपुट के रीसेट से पहले होने की अनुमति है.

सत्यापन
परीक्षण, कवरेज आदि की सामान्य सत्यापन तकनीकों के साथ, सर्किट से सीएचपी विनिर्देश प्राप्त करने के लिए औपचारिक संश्लेषण प्रक्रिया को उलट कर क्यूडीआई सर्किट को औपचारिक रूप से सत्यापित किया जा सकता है। शुद्धता साबित करने के लिए इस सीएचपी विनिर्देश की तुलना मूल से की जा सकती है।

ट्यूटोरियल

 * सेल्फ टाइम्ड सर्किट का परिचय
 * ASYNC 2022 समर स्कूल
 * येल में सिलिकॉन संकलन

श्रेणी:विद्युत सर्किट