본 논문에서는 내장된 메모리의 자체 테스트를 통한 메모리 고장 유무 확인과 더불어 메인 메모리의 고장난 부분을 여분의 메모리로 재배치하여 사용자로 하여금 고장난 메모리를 정상적인 메모리처럼 사용할 수 있도록 BISR(Build-In Self Repair) 설계 및 구현을 하였다. 메인 메모리를 블록 단위로 나누어 고장난 셀의 블록 전체를 재배치하는 방법을 사용하였으며, BISR은 BIST(Build-In Self Test) 모듈과 BIRU(Build-In Remapping Unit) 모듈로 구성된다. 실험결과를 통해 고장난 메모리를 여분의 메모리로 대체하여 사용자가 메모리를 사용함에 있어서 투명하게 제공하는 것을 확인 할 수 있다.
본 논문은 정보 여분(Information Redundancy)에서의 에러 검출 코딩(Error Detect Coding) 기법을 이용하여 3-out-of-6 자체 검사기를 설계하고, 주기적인 코드(Frequency Coding) 주입을 통해 고장-안전 제어 논리를 모델링 했다. 고장-안전 제어 논리 모듈과 TMR(Triple Modular Redundancy)의 단일 모듈간에 대해서 신뢰성 병렬 수치 해석을 수행하였고, 이때 고장-안전 제어 논리가 기존의 하드웨어 여분 기법보다 시스템 소모비용과 기능적 오버헤드가 감소되어 기능신뢰성이 증가되는 결과를 얻었다.
본 논문은 고장포용 시스템에서 고려되는 결함, 오류 및 고장의 개념과 특성을 살펴보고, 고장에 대한 강인성을 부가하기 위한 공간 여분(spatial redundancy) 및 시간 여분(time redundandy)을 바탕으로 다양한 고장포용의 설계 기법을 설명하며, 또한 고장포용 시스템의 성능을 평가하기 위한 다양한 기준중 확률적 접근방식에 바탕을 둔 신뢰도(reliability)와 가용성(availability), 그리고 유지성(maintainability)에 대해 설명한다. 또한, 고장포용기법의 연구용 목적으로 개발되어 일부는 실제 활용되고 있는 대표적인 고장포용 시스템들인 FTMP[3], STAR[4], SIEF[5], C.vmp[6] 등에 대해서 간단히 살펴보도록 하겠다.
위성은 일단 한번 발사하고 나면 운용궤도상에서 수리 및 회수가 거의 불가능하기 때문에 위성에 들어가는 모든 개발 부품들은 완벽한 설계, 충분한 해석, 고 작업도의 제작, 그리고 다양한 시험을 수반하여 충분한 검증을 받게 된다. 그럼에도 불구하고 실패가 일어날 수 있으며, 이러한 실패에 대비하기 위해 여분의 부품을 탑재하여 일부 부품의 실패에도 불구하고 정상적인 작동을 할 수 있도록 설계한다. 본 논문에서는 현재 전자통신연구원에서 개발중인 통신방송위성의 중계기에 대한 신뢰도 분석과 함께 어떠한 방법을 이용하여 여분의 부품을 구성하는 것이 신뢰도 측면에서 최적화되는 설계인지 분석하였다. 이를 위하여 여러 가지 여분의 부품을 구성하는 방법 및 각각의 경우에 대한 결과를 비교하였다.
기존의 HEVC 코어 역변환기에서는 동일한 시간에 동일한 수의 화소를 처리하기 위해서 $2n{\times}2n$ 역변환기에 여분의 $n{\times}n$ 역변환기를 추가하여 한 개의 $2n{\times}2n$ 역변환기 또는 두 개의 $n{\times}n$ 역변환기로 동작하게 하였으나 여분의 $n{\times}n$ 역변환기 때문에 하드웨어 크기가 증가하는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 곱셈기를 재사용하여 여분의 $4{\times}4$ 역변환기를 없앤 새로운 $8{\times}8$ HEVC 코어 역변환기 구조가 제안되었으며, 본 논문에서는 이를 확장한 $16{\times}16$ HEVC 코어 역변환기 구조를 제안한다. 제안하는 $16{\times}16$ HEVC 역변환기는 $4{\times}4$ 역변환, $8{\times}8$ 코어 역 변환, $16{\times}16$ 코어 역변환에서 프레임 처리 시간이 모두 동일하며, 여분의 역변환기를 사용하는 아키텍쳐에 비해 게이트 수를 13% 줄일 수 있다.
PB/MC-CDMA(Partial Block Multi Carrier Code Division Multilple Access) 시스템은 사용자간의 코드 간 간섭을 줄임으로써 성능을 향상 시키는 시스템이다. 또한, 이 시스템은 심볼 간 간섭을 피하면서 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있어 MC-CDMA(Multi Carrier Code Division Multiple Access) 시스템보다 향상된 성능을 보여준다. 그러나, 다중캐리어를 사용함으로써 PAPR 문제가 발생하여 시스템의 성능을 저하 시킨다. 이 논문에서는, PB/MC-CDMA 시스템에서 추가적인 정보 없이 여분의 확산 코드를 이용하여 최적화된 확산코드를 선택함으로써, 피크전력을 줄이는 방법을 제안한다. PB/MC-CDMA 시스템은 각 블록 단위로 확산 코드를 재사용함으로써, 여분의 코드가 남게 된다. 이러한 여분의 코드를 여러 개의 그룹으로 나누어 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 계산하고, 피크전력이 최소가 되는 코드를 선택하여 전송함으로써 PAPR 문제를 해결할 수 있는 방법이다.
본 논문은 고속 지수 선택기를 이용한 여분 부동 소수점 이진수의 제산/스퀘어-루트 설계 및 구현에 관하여 기술하였다. 본 제산/스퀘어-루트는 처리 속도 25㎒를 갖는 여분 이진수의 가산 방식을 사용하여 올림수 지연을 제거함으로써 비트 크기에 관계없이 일정한 시간으로 가산을 수행한다. 각각의 반복 단계에 널리 사용된 제산과 스퀘어-루트에 대해 16-비트 VLSI 회로를 설계하였다. 이것은 매번 16개 클럭마다 시프트된 이진수를 여분 가산하여 제산 및 스퀘어-루트를 실행한다. 또한 이 회로는 비복원 방법을 사용하여 지수 비트를 얻는다. 지수 선택 논리의 간단한 회로를 구현하기 위하여 나머지 비트의 주요 세 자리를 사용하였다. 결과적으로, 이 회로의 성능은 새로운 지수 선택 가산 논리를 적용하여 지수 결정 영역을 병렬 처리함으로써 한층 더 연산 처리 속도를 높인 것이다. 이전에 동일한 알고리즘을 사용하여 제안된 설계보다 13% 빠른 속도 증가를 보였다.
곱셈기의 효율성은 정규 기저(normal basis), 다항식 기저(polynomial basis), 쌍대 기저(dual basis), 여분 표현(redundant representation) 등과 같은 유한체 원소의 표현 방법에 주로 의존한다. 특히 여분 표현에서의 제곱 및 모듈로 감산(modular reduction)은 단순한 방법에 의해 효율적으로 수행될 수 있기 때문에, 여분 표현은 흥미로운 유한체 표현 방법이다. 본 논문은 여분 표현을 사용한 기약인 all-one 다항식에 의해 정의된 GF(Zm)에서의 효율적인 비트-병렬 곱셈기를 제안한다. 또한 제안된 비트-병렬 곱셈기의 효율성을 향상시키기 위해, Karatsuba에 의해 제안된 잘 알려진 곱셈 방법을 변형한다. 결과로써, 제안된 곱셈기는 all-one 다항식을 사용한 기존의 알려진 곱셈기들과 비교해 적은 공간 복잡도(space complexity)를 가지는 반면에, 제안된 곱셈기의 시간 복잡도(time complexity)는 기존의 곱셈기와 유사하다.
분사기형 배플이 설치된 연소기에 대하여 최적의 감쇠를 가지는 배플간극을 모사연소시험을 통하여 최종적으로 검증하였다. 연소실에서 압력섭동의 최대진폭과 연소안정성 여분을 통하여 배플에 의한 감쇠능력을 정량화하였다. 본 연구의 결과가 상온음향시험에서의 결과와 정성적으로 동일함을 파악할 수 있었다. 배플 간극에 있어서도 상온음향시험과 동일한 간극에서 최적의 연소안정성 여분을 가짐을 확인하였다. 이러한 연소장과의 상호작용을 고려한 결과는 배플의 길이 및 간극의 결정에 매우 유용한 자료를 제공하여 실제 연소기 설계 및 조립에 지침으로서 적용될 수 있을 것이다.
비압축성 물체를 위한 일반적인 유한요소 공식화는 흔히 사용되는 사각형요소에서조차 압력해의 진동화(oscillations) 또는 pressure modes 현상을 나타낸다. 압력해의 안정화를 위한 규준은 소위 Babuska-Brezzi 안정조건이며, 위의 요소들은 이 조건을 만족시키지 못한다. 본 연구에서는 선형변위해와 상수값의 압력해를 갖는 사각형요소 사용시 압력해를 안정화시키기 위해 요소의 변에서 발생하는 불연속압에 근거한 압력연속여분치를 사용한다. 이 압력여분치를 비압축성 탄성론으로부터 유도되는 Q1P0요소에 적용하며 매개변수의 변화에 따른 수치해의 안정화의 정도를 연구한다. 압력해는 압력 여분치 사용시 안정화될 수 있으며, 해의 안정화는 매개변수에 민감성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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