• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.50 no.1
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• pp.174-179
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• 2013

This paper presents a capacitor loaded tunable bandpass chip filter using multiple split ring resonators (MSRRs) with two transmission zeros. To obtain high selectivity and minimize the chip size, asymmetric feed lines are adopted to make a pair of transmission zeros located on each side of passband. Compared with conventional filters using cross-coupling or source-load coupling techniques, the proposed filter uses only two resonators to achieve high selectivity through a pair of transmission zeros. In order to optimize selectivity and sensitivity (insertion loss) of the filter, the effect of the position of asymmetric feed line on transmission zeros and insertion loss is analyzed. The SOI-CMOS switched capacitor composed of metal-insulator-metal (MIM) capacitor and stacked-FETs is loaded at outer rings of MSRRs to tune passband frequency and handle high power signal up to +30 dBm. By turning on or off the gate of the transistors, the passband frequency can be shifted from 4GH to 5GHz. The proposed on-chip filter is implemented in 0.18-${\mu}m$ SOI CMOS technology that makes it possible to integrate high-Q passive devices and stacked-FETs. The designed filter shows miniaturized size of only $4mm{\times}2mm$ (i.e., $0.177{\lambda}g{\times}0.088{\lambda}g$), where ${\lambda}g$ denotes the guided wave length of the $50{\Omega}$ microstrip line at center frequency. The measured insertion loss (S21)is about 5.1dB and 6.9dB at 5.4GHz and 4.5GHz, respectively. The designed filter shows out-of-band rejection greater than 20dB at 500MHz offset from center frequency.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.4
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• pp.232-243
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• 2002

There are many methods for improving TLB (translation lookaside buffer) performance, such as increasing the number of entry in TLB, supporting large page or multiple page sizes. The best way is to support multiple page sizes, but any operating system doesn't support multiple page sizes in user mode. So, we propose the new structure of TLB supporting two pages to obtain the effect of multiple page sizes with high performance and at low cost without operating system support. we propose a new TLB structure supporting two page sizes dynamically and selectively for high performance and low cost design without any operating system support. For high performance, a promotion-TLB is designed by supporting two page sizes. Also in order to attain low power consumption, a banked-TLB is constructed by dividing one fully associative TLB space into two sub-fully associative TLBs. These two banked-TLB structures are integrated into a banked-promotion TLB as a low power and high performance TLB structure for embedded processors. According to the results of comparison and analysis, a similar performance can be achieved by using fewer TLB entries and also power consumption can be reduced by around 50% comparing with the fully associative TLB.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.30 no.2
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• pp.104-110
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• 2019

In this paper, a complementary metal oxide semiconductor(CMOS) power amplifier(PA) integrated circuit operating in the 900 MHz band for long-term evolution(LTE) communication systems is presented. The output matching network based on a transformer was implemented on a printed circuit board for low loss. Simultaneously, to achieve high efficiency of the PA, the second harmonic impedances are controlled. The CMOS PA was fabricated using a $0.18{\mu}m$ CMOS process and measured using an LTE uplink signal with a bandwidth of 10 MHz and peak to average power ratio of 7.2 dB for verification. The implemented CMOS PA module exhibits a power gain of 24.4 dB, power-added efficiency of 34.2%, and an adjacent channel leakage ratio of -30.1 dBc at an average output power level of 24.3 dBm.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.45 no.5
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• pp.40-45
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• 2008

In this paper, a microstrip linear tapered slot antenna is designed. A tapered slot antenna(TSA) has many advantages such as low profile, low weight, easy fabrication, and compatibility with monolithic microwave integrated circuits(MMIC). In addition, it has demonstrated multi octave bandwidth, moderately high gain, and symmetrical E- and H-plane beam patterns. A feed network is implemented with transition between a microstrip and a slot line for the microstrip linear tapered slot antenna. The transition is consist of two sides. One side has a microstrip line, the other side has a slot line. The dimensions of the microstrip and slot line are ${\lambda}_m/4$ and ${\lambda}_s/4$ at the center of the cross section of the microstrip and slot line. In order to get broad bandwidth antenna characteristics, the tapered length is chosen as $4{\lambda}_o$ and termination width is chosen as $1.75{\lambda}_o$. Experimental results show that the microstrip tapered slot antenna has symmetrical E- and H-plane beam patterns with around 5GHz of bandwidth at center frequency of 5.0GHz.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.18 no.12
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• pp.1970-1982
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• 1993

This paper describes an efficient array algorithm for parallel computation of vector-radix two-dimensional (2-D) fast discrete cosine transform (VR-FCT), and its VLSI implementation. By mapping the 2-D VR-FCT onto a 2-D array of processing elements (PEs), the butterfly structure of the VR-FCT can be efficiently importanted with high concurrency and local communication geometry. The proposed array algorithm features architectural modularity, regularity and locality, so that it is very suitable for VLSI realization. Also, no transposition memory is required, which is invitable in the conventional row-column decomposition approach. It has the time complexity of O(N+Nnzp-log2N) for (N*N) 2-D DCT, where Nnzd is the number of non-zero digits in canonic-signed digit(CSD) code, By adopting the CSD arithmetic in circuit desine, the number of addition is reduced by about 30%, as compared to the 2`s complement arithmetic. The computational accuracy analysis for finite wordlength processing is presented. From simulation result, it is estimated that (8*8) 2-D DCT (with Nnzp=4) can be computed in about 0.88 sec at 50 MHz clock frequency, resulting in the throughput rate of about 72 Mega pixels per second.

• The Magazine of the IEIE
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• v.28 no.7
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• pp.49-55
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• 2001

1970년대에 개발된 마이크로 프로세서는 제어기기 분야 및 소형 컴퓨터에서 주로 사용되어 오다가 1980년대에 이르러 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 구조의 도입으로 중대형 컴퓨터에 이르기까지 광범위하게 사용되고 있다. 또한 반도체 기술의 급격한 발전으로 슈퍼스칼라 구조가 마이크로 프로세서에서도 적용되고 있으며 동작 속도도 수백 MHz에 이르고 있다. 마이크로 프로세서는 프로그램을 수행하기 위해서 프로그램과 데이터를 메모리로부터 읽어 와야 한다. 그런데 메모리 용량은 빠른 속도로 증가하고 있지만 동작 속도는 마이크로 프로세서의 동작 속도에 크게 미치지 못하고 있다. 1980년에 DRAM의 접근 속도는 250nsec이었으나 1998년에 RDRAM의 동작속도는 300MHz로 70여배 빨라졌다. 그러나 마이크로프로세서는 1980년에 8086의 동작 속도가 8MHz이던 것이 1998년에는 팬티엄-2가 500MHz에 이르고 있다. 더욱이 팬티엄-2는 슈퍼스칼라 구조이므로 이를 감안하면 1GHz 이상에 이르러 120여 배 빨라진 것을 알 수 있다. 이와 같은 메모리 속도와 마이크로 프로세서 속도 차이에 더하여, 메모리와 마이크로 프로세서를 인쇄 회로 기판에서 연결하는데 따른 물리적 특성은 변화하지 않으므로 데이터 전송 폭을 넓히는 것에는 한계가 있다. 따라서 향후 컴퓨터 성능 발달을 제한하는 주요 요소 중 하나는 마이크로 프로세서와 메모리 사이의 데이터 전송 폭이다. 프로그램과 데이터가 메모리에 저장되는 본 뉴먼 방식의 컴퓨터에서 데이터 전송 폭을 줄이기 위해서는 코드 밀도(Code Density)가 높은 컴퓨터 구조를 연구하는 것이 필요하다. 한편 마이크로 프로세서는 실장 제어용으로 거의 모든 전자 제품 및 자동화 기기에서 채용하고 있다. 특히 냉장고, 에어콘, 전축, TV, 세탁기 등 가전기기와 Fax, 복사기, 프린터 등 사무용기기와 자동차, 선박, 자동화기계 등 사무 및 산업용 기기와 PDA(휴대용 정보 기기), NC(Network Computer) 등 정보 기기 그리고 각종 오락기, 노래 반주지 등 정보 기기 등에서 사용하는 실장 제어용 마이크로 프로세서 시장은 매년 10% 이상씩 성장하고 있으며, 21세기 산업을 주도하는 핵심 기술로 자리 매김하고 있다. 이러한 실장 제어용 기기는 마이크로 프로세서와 메모리 및 입출력 자이가 하나의 반도체에 집적되는 경우가 많다. 그런데 반도체 가격은 반도체 크기에 따라 결정되며, 가장 넓은 면적을 차지하는 것은 메모리이다. 따라서 반도체 가격을 낮추기 위해서는 메모리 크기를 줄여야 하며, 이를 위해서 또한 코드 밀도가 높은 컴퓨터 구조에 대한 연구가 필요하다. 최근에는 322비트 RISC 명령어를 16비트 명령어로 축약한 구조가 연구되었다. ARM-7TDMI는 ARM-7의 16비트 축약 명령어 구조이며, TR4101은 MIPS-R3000의 16비트 축약 명령어 구조이다. 이들 16비트 축약 명령어 RISC는 종래 RISC와의 호환성을 위하여 2가지 모드로 동작하므로 구조가 복잡하고, 16비트 명령어에서는 8개의 레지스타만을 접근할 수 있으므로 성능이 크게 떨어지는 단점을 가진다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.21 no.4
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• pp.381-391
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• 2010

In this paper, a novel frequency reconfigurable active array antenna(RAA) system, which can be reconfigurable for three reconfigurable frequency bands, is proposed by using commercial RF MEMS switches. The MEMS switch shows excellent insertion loss, linearity, as well as isolation. So, the system performance degradation of the reconfigurable system by using MEMS switches can be minimized. The proposed frequency reconfigurable active antenna system is consisted with the noble frequency reconfigurable front-end amplifiers(RFA) with the simple reconfigurable impedance matching circuits(RMC), reconfigurable antenna elements(RAE), as well as a reconfiguration control board(RCB) for MEMS switch control. The proposed RAA system can be reconfigurable for three frequency bands, 850 MHz, 1.9 GHz, and 3.4 GHz, with $2{\times}2$ array of the RAE having broadband printed dipole antenna topology. The validity of the proposed RFA as well as RAA is also presented with the experimental results of the fabricated systems.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.179-179
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• 1998

실리콘 집적회로 제조시 sub-micron 의 contact 형성 공정은 질연막 형성 후 이의 식각 및 세정, c contact 실리사이드, 획산방지막, 배선 금속층의 형성 과정올 거치게 된다. 본 연구팀에서는 C.F야f2 헬리 콘 플라즈마훌 이용한 고선택비 contact 산화막 식각공정시 형성된 잔류막충과 오염 손상올 관찰하고 산소 플라즈마 처리와 후속 열처리에 따른 이들의 제거 정도를 관찰하여 이에 대한 결과를 발표하였다. 본 연구메서는 식각 및 후처리에 따라 잔류하는 잔류막과 손상층이 후속 공정인 contact 실리사이드 형 섬에 미치는 영향올 관찰하였다. C C.F바f2 웰리콘 풀라즈마률 이용한 식각시 공정 변수로는 수소가스 첨가, bias voltage 와 과식각 시간 의 효과를 관찰하였으며 다른 조건은 일정하게 하였다 .. Contact 실리사이드로는 Ti, Co-싫리사이드를 선 택하였으며 Piranha cleaning, 산소 플라즈마 처리, 산소 풀라즈마+600 'C annealing으로 각각 후처리된 시 편을 후처리하지 않은 시펀돌과 함께 실리사이드 형성용‘시펀으로 이용하였다 각각 일정 조건에서 동 일 두께의 실리사이드훌 형성시킨 후 4-point probe룰 이용하여 면저황올 측정하였다 후처리하지 않은 시편의 경무 실리사이드 형성은 아주 시펀의 일부분에서만 형성되었으며 후속 세정 및 얼처리훌 황에 따라 실리사이드의 면저항은 감소하여 식각 과정을 거치지 않은 깨끗한 실리콘 웨이퍼위에 실리사이드 를 형성시킨 값(control 값)에 접근하였다. 실리사이드의 면저항값은 식각시 노훌된 실리콘 표면 위에 형 성된 손상충보다는 잔류막에 큰 영향을 받았으며 수소 가스가 첨가된 식각 가스로 식각한 시편으로 형 성한 실리사이드의 면저항값이 손상이 상대적으로 적은 것으로 관찰된 수소훌 첨가하지 않은 식각 가 스로 식각한 시펀 위에 형성된 실리사이드의 면저황에 비해 낮은 값을 나타내었다. 실리사이드의 전기적 륙성에 미치는 손상층의 영향올 좀더 면밀히 관찰하고자 bare 실리콘 wafer 에 잔류막이 거의 없이 손상층을 유발시키는 식각 조건들 (100% HBr, 100%H2, 100%Ar, Cl싸fz)에 대하여 실 리콘 식각을 수행한 후 Co-실리사이드률 형성하여 이의 면저황을 측정한 걸과 100% Ar 가스로 식각된 시편을 이용하여 형성한 실리사이드의 면저항은 control 에 기까운 면저항값올 지니고 따라서 손상층이 실리사이드 형섬메 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다. 이상의 연구 결과훌 통해 손상층이 실리사이드의 형성이나 전기적 톡섬에 미치는 영황은 잔류막층 에 의한 영향보다 적다는 것을 알 수 았으며 잔류막층의 두께보다는 성분이나 걸합상태, 특히 식각 및 후처리 후 잔류하는 탄소 싱분과 C-Si 결함에 큰 영향올 받는 것올 알 수 있었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.2
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• pp.106-114
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• 2010

We proposed an unified design methodology and verification platform for giga-scale System on Chip (SoC). According to the growth of VLSI integration, the existing RTL design methodology has a limitation of a production gap because a design complexity increases. A verification methodology need an evolution to overcome a verification gap. The proposed platform includes a high level synthesis, and we develop a power-aware verification platform for low power design and verification automation using it's results. We developed a verification automation and power-aware verification methodology based on control and data flow graph (CDFG) and an abstract level language and RTL. The verification platform includes self-checking and the coverage driven verification methodology. Especially, the number of the random vector decreases minimum 5.75 times with the constrained random vector algorithm which is developed for the power-aware verification. This platform can verify a low power design with a general logic simulator using a power and power cell modeling method. This unified design and verification platform allow automatically to verify, design and synthesis the giga-scale design from the system level to RTL level in the whole design flow.

• Journal of IKEEE
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• v.20 no.3
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• pp.220-225
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• 2016

In this paer, low on-resistance and high-power trench gate MOSFET (Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor) incorporating current sensing FET (Field Effect Transistor) is proposed and evaluated. The trench gate power MOSFET was fabricated with $0.6{\mu}m$ trench width and $3.0{\mu}m$ cell pitch. Compared with the main switching MOSFET, the on-chip current sensing FET has the same device structure and geometry. In order to improve cell density and device reliability, self-aligned trench etching and hydrogen annealing techniques were performed. Moreover, maintaining low threshold voltage and simultaneously improving gate oxide relialility, the stacked gate oxide structure combining thermal and CVD (chemical vapor deposition) oxides was adopted. The on-resistance and breakdown voltage of the high density trench gate device were evaluated $24m{\Omega}$ and 100 V, respectively. The measured current sensing ratio and it's variation depending on the gate voltage were approximately 70:1 and less than 5.6 %.