• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.10A
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• pp.1737-1745
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• 2001

최근의 전자업계의 동향을 살펴보면, 휴대 가능한 제품의 요구가 증대되고, 고 집적화 됨에 따라 제품의 크기와 동작속도 뿐만 아니라, 소모하는 전력의 양이 큰 문제로 대두되었다. 더욱이 휴대 장비에서는 전지의 양이 제한되어 있기 때문에, 소모 전력을 줄이는 것은 중요한 문제이다. 휴대 장비가 아니라고 해도, 높은 전력소모를 보이는 제품은 안정된 동작을 위해 값비싼 냉각장치 등을 필요로 한다. 이와 같이 전력소모를 줄이거나 예측할 수 있는 CAD tool에 대한 개발이 시급한 상황이다. 이제까지의 업계의 경향은 물리적 단계의 소모전력을 분석하는 tool의 개발 쪽에 한정되어 있었다. 하지만 이러한 하위 단계에서의 tool은 제품 생산 직전의 단계에서 이루어짐으로, 제품이 원하는 규격에 맞지 않을 경우, 재생산의 비용과 시간의 손실이 크다. 따라서 보다 상위 단계에서의 소모전력 예측 tool의 필요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 기대에 발맞춰 gate 단계에서 소모전력을 예측할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 입력 신호와의 의존성을 줄이기 위해 확률을 이용한 방법을 기초로 하였으며, 알고리즘의 정확성을 입증하기 위해 시스템을 설계, HSPICE를 이용한 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 본 논문에서 제한한 알고리즘을 이용하여, 널리 알려진 시스템(ISCAS 85, ISCAS 89)의 소모전력을 예측한 결과, 시뮬레이션을 통해 얻은 결과와 비교해 봤을 때, 10% 이내의 오차 한도를 가진 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.22-24
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• 2001

슈퍼스칼라 프로세서에서는 분기 명령의 결과 지연으로 명령의 공급이 중단되는 것을 방지하고 지속적인 파이프라인 처리를 위해서 분기의 결과를 미리 예측하여 명령을 폐치하고 있다. 본 논문에서는 심플스칼라 툴 셋을 사용하여 슈퍼스칼라 프로세서에서 사용되는 대표적인 동적 분기예측 방법 시뮬레이션 환경을 구축한다. 동적 분기예측 방법으로 분기 타겟버퍼(Branch Target Buffer, BTB) 상에서 분기명령의 자기 히스토리에 근거한 BTB 방식과 이전 분기명령의 히스토리와의 상관관계를 고려한 Gshare 분기예측기를 적용 구현한다. 심플스칼라 시뮬레이터에 SPEC95 벤치마크 프로그램을 실행시켜 디자인 파라미터 변화에 따른 분기 예측기의 예측정확도를 실험한다. 또한 BTB와 Gshare 분기예측기를 VHDL로 구현하고 Synopsys 툴을 이용하여 시뮬레이션 및 합성 과정을 거쳐 게이트 크기와 파워 소모량을 측정한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11c
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• pp.411-413
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• 2003

본 논문에서는 ARM922T Core와 주변장치를 설계할 수 있는 100만 게이트의 FPGA를 내장한 알데라(Altera)사의 엑스칼리버(Excalibur)를 이용하여 DC모터 제어용 SoC를 설계하였다. SoC란 System on Chip의 약자로 하나의 칩 안에 프로세서와 다양한 목적의 주변장치들을 집적하는 것을 말한다. 모터를 구동하기 위한 PWM신호 생성기를 하드웨어 설계언어(Hardware Description Language)로 구현하고 시뮬레이션을 통해 설계모듈을 검증하였다. 이렇게 검증한 PWM 생성기 모듈과 ARM922T Core를 합성하여 SoC를 설계하였다. PWM 생성기 모들을 구성하는 내부의 각 분분을 VerilogHDL로 코딩하여 심볼로 만들어 통합하는 방식으로 설계를 하였으며 실제 모터를 구동하기 위해서 프로세서가 동작할 수 있도록 C언어로 프로그램하여 함께 칩에 다운로드하여 테스트를 하였다. SoC를 기반으로한 시스템 설계의 장점은 시스템이 간단해지고 고속의 동작이 가능하며 회로의 검증 및 다양한 시뮬레이션이 용이하다는데 있다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics C
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• v.35C no.11
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• pp.31-38
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• 1998

This paper deals with CBS(Cycle Base Simulator) design of a 32 bit floating point DSP(Digital Signal Processor). The CBS has been developed for TMS320C30 compatible DSP and will be used to confirm the architecture, functions of sub-blocks, and control signals of the chip before the detailed logic design starts with VHDL. The outputs from CBS are used as important references at gate level design step because they give us control signals, output values of important blocks, values from internal buses and registers at each pipeline step, which are not available from the commercial simulator of DSP. In addition to core functions, it has various interfaces for efficient execution and convenient result display, CBS is verified through comparison with results from the commercial simulator for many application algorithms and its simulation speed is as fast as several tenth of that of logic simulation with VHDL. CBS in this work is for a specific DSP, but the concept may be applicable to other VLSI design.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.273-273
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• 2011

현재 사용되고 있는 플로팅 게이트를 이용한 플래시 메모리 소자는 비례축소에 의해 발생하는 단 채널 효과, 펀치스루 효과 및 소자간 커플링 현상과 같은 문제로 소자의 크기를 줄이는데 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 silicon nitride와 같은 절연체를 전자의 트랩층으로 사용하는 charge trap flash (CTF) 메모리 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. CTF 메모리 소자의 전기적 특성에 대한 연구는 활발히 진행 되었지만, 수치 해석 모델을 사용하여 메모리 소자의 전하수송 메커니즘을 분석한 연구는 매우 적다. 본 연구에서는 수치 해석 모델을 적용하여 개발한 시뮬레이터를 사용하여 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 시 전하수송 메커니즘에 대한 연구를 하였다. 시뮬레이터에 사용된 모델은 연속방정식, 포아송 방정식과 Shockley-Read-Hall 재결합 모델을 수치해석적 방법으로 계산하였다. 또한 CTF 소자 프로그램 동작 시 트랩 층으로 주입되는 전자의 양은 Wentzel-Kramers-Brillouin 근사 법을 이용하여 계산하였다. 트랩 층에 트랩 되었던 전자의 방출 모델은 이온화 과정을 사용하였다. 게이트와 트랩 층 사이의 터널링은 Fowler-Nordheim (FN) tunneling 모델, Direct tunneling 모델, Modified FN tunneling 모델을 적용하였다. FN tunneling 만을 적용했을때 보다 세가지 모델을 적용했을 때가 더 실험치와의 오차가 적었다. 그 이유는 시뮬레이션 결과를 통해 인가된 전계에 의해 Bottom Oxide 층의 에너지 밴드 구조가 변화하여 세가지 tunneling 모델의 구역이 발생하는 것을 확인 할 수 있었다. 계산된 결과의 전류-전압 곡선을 통해 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 특성을 관찰하였다. 트랩 층의 전도대역과 트랩 층 내부에 분포하는 전자의 양을 시간에 따라 계산하여 트랩 밀도가 시간이 지남에 따라 일정 값에 수렴하고 많은 전하가 트랩 될 수록 전하 주입이 줄어듬을 관찰 하였다. 이와 같은 시뮬레이션 결과를 통해 CTF 메모리의 트랩층에서 전하의 이동에 대해 더 많이 이해하여 CTF 소자가 가진 문제점 해결에 도움을 줄 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.05a
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• pp.791-793
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• 2012

This paper describes development of the electric current pulse supply unit. This system is used to improve the problems of non-uniformed solidification structure, which is made in melting process of light weight alloy. The power supply switch of our system use MOSFET switch and gate control use PWM signal. We have simulated the designed circuit and made to PCB for the current pulse supply unit. The power circuits are simulated by a PSIM software. In the experiments, we have confirmed that the experiment results are follow the simulation results very well.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.5
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• pp.51-60
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• 2004

Due to the improvements in circuit design and manufacturing technique, the complexity of a circuit is growing. Since the complexity of a circuit causes high frequency of faults, it is very important to locate faults for improvement of yield and reduction of production cost. But unfortunately it takes a long time to find sites of defects by e-beam proving if the physical level. A fault diagnosis algorithm in the Sate level has meaning to reduce diagnosis time by limiting fault sites. In this paper, we propose an efficient fault diagnosis algorithm in the logical level. Our method is hybrid fault diagnosis algorithm using a new fault dictionary and additional fault simulation which minimizes memory consumption and simulation time.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.5
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• pp.54-61
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• 1999

We suggested a macro medel for MOS transistors, which incorporates the distributed substrate resistance by using a method which utilizes external diodes on SPICE MOS model. By fitting the simulated s-parameters to the measures ones, we obtained a model set for the W=200TEX>$\mu\textrm{m}$ and L=0.8TEX>$\mu\textrm{m}$ NMOS transistor, and also analyzed the effects of distributed substrate resistance in the RF range. By comparing the physical parameters calculated from simulated s-parameters such as ac resistances and capacitances with the measured ones, we confirmed the validity of the simulation results. For the frequencies below 10GHz, it seems appropriated to use a simple macro model which utilizes the existing SPICE MOS model with junction diodes, after including one lumped resistor each for gate and substrate nodes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.194-194
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• 2010

Charge trap flash (CTF) 구조를 가진 플래시 메모리 소자는 기존의 플래시 메모리 소자에 비해 쓰고 지우는 속도가 빠르고, 데이터의 저장 기간이 길며, 쓰고 지우는 동작에 의한 전계 스트레스에 잘 견디는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 CTF 플래시 메모리에서도 수십 나노 이하로 소자의 셀 사이즈가 감소함에 따라 단 채널 효과, 펀치스루 현상 및 셀 사이의 간섭현상이 발생함에 따라 이러한 문제들을 해결해야 한다. 인접한 셀 사이에 발생하는 간섭 현상에 대해선 플로팅 게이트를 사용한 플래시 메모리 소자에 대하여 많은 연구가 진행되었으나, CTF 플래시 메모리 소자에서 나타나는 셀 사이의 간섭현상에 대한 연구는 만히 진행되어 있지 않다. 본 연구에서는 CTF 플래시 메모리 소자의 셀 사이의 간격이 작아짐에 따라 발생하는 인접한 셀 간의 간섭 현상에 대해 관찰하였다. CTF 플래시 메모리 소자의 셀 사이의 간격에 따른 비교를 위하여 각 소자의 셀을 구성하는 터널링 산화막, 질화막 및 블로킹 산화막의 두께를 동일하게 하였다. 각 셀 사이의 간격이 감소함에 따라 발생하는 소자의 전기적 특성을 TCAD 시뮬레이션 툴인 Sentaurus를 사용하여 계산하였다. 인접한 셀의 상태에 따라 발생하는 간섭 효과를 확인하기 위해 word line (WL)과 bit line (BL) 방향에 있는 주변 셀의 프로그램 상태에 따른 선택한 셀의 문턱전압이 변화 정도를 관찰하였다. 시뮬레이션 결과는 셀 사이의 간섭효과가 WL 방향에 의한 간섭 현상보다 BL 방향에 의한 간섭 현상보다 크다. 시뮬레이션한 전류-전압 특성 결과는 CTF 플래시 메모리 소자가 비례 축소할 때 인접하는 셀 사이에 간격이 15 nm 이하로 줄어들 경우에 간섭 현상이 급격히 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.125-125
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• 2011

Silicon-oxide-silicon nitride-oxide silicon (SONOS) 구조를 가진 플래쉬 메모리 소자는 기존의 floating gate (FG)를 이용한 플래쉬 메모리 소자에 비해 구동 전압이 낮고, 공정 과정이 간단할 뿐만 아니라 비례 축소가 용이하다는 장점 때문에 차세대 플래쉬 메모리 소자로 많은 연구가 진행되고 있다. SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리에서 소자의 셀 사이즈가 감소함에 따라 발생하는 인접한 셀 간의 간섭 현상에 대한 연구가 소자의 성능 향상에 필요하다. 본 연구에서는 SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리에서 소자의 셀 사이즈가 작아짐에 따라 발생하는 인접한 셀 간의 간섭 현상에 대해 recess field 의 깊이에 따른 변화를 조사하였다. 게이트의 길이가 30nm 이하인 SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리 소자의 구조에서 recess field의 깊이의 변화에 따른 소자의 전기적 특성을 삼차원 시뮬레이션 툴인 sentaurus를 사용하여 계산하였다. 커플링 효과를 확인하기 위해 선택한 셀의 문턱전압이 주변 셀들의 프로그램 상태에 미치는 영향을 관찰하였다. 본 연구에서는 SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리에서 셀 사이에 recess field 를 삽입함으로 인접 셀 간 발생하는 간섭현상의 크기를 줄일 수 있음을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인하였다. 시뮬레이션 결과는 recess field 깊이가 증가함에 따라 인접 셀 간 발생하는 간섭현상의 크기가 감소한 반면에 subthreshold leakage current가 같이 증가함을 보여주었다. SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리 소자의 성능향상을 위하여 recess field의 깊이를 최적화 할 필요가 있다.