• 제목/요약/키워드: 0.18 ${\mu}m$ CMOS

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자원 공유기법을 이용한 AES-ARIA 연산기의 효율적인 설계 (Design of an Efficient AES-ARIA Processor using Resource Sharing Technique)

  • 구본석;유권호;장태주;이상진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제18권6A호
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    • pp.39-49
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    • 2008
  • AES와 ARIA 블록암호 알고리즘은 각각 미국과 한국의 차세대 표준 블록암호 알고리즘으로 각광받고 있으며, 스마트 카드, 전자여권 등 기밀성이 요구되는 다양한 정보보호 분야에서 활용되고 있다. 본 논문에서는 최초로 AES와 ARIA의 효율적인 통합 하드웨어 연산기를 제안하고 0.25um CMOS 공정으로 구현한 결과를 제시한다. AES와 ARIA에 적용할 수 있는 확장 유한체 방식의 공통 S-box를 설계하고, 두 알고리즘의 확산 함수에서 공통항을 축출하여, 19,056 게이트 카운트의 소형 크기를 가지는 연산기를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 연산기는 AES와 ARIA의 개별 소형 연산기를 설계하는 방식에 비해 32% 감소된 크기를 가진다. 또한 제안하는 연산기는 128비트 한 블록에 대한 AES 암호화에는 11 클록 사이클, ARIA 암호화에는 16 클록 사이클을 사용하며, 이는 각각 1,047Mbps와 720Mbps의 성능을 나타난다.

뉴런 신호 자극을 위한 8비트 전류 구동형 DAC (Design of 8bit current steering DAC for stimulating neuron signal)

  • 박지현;시대;윤광섭
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.13-18
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    • 2013
  • 본 논문에서는 8비트 전류 구동형 DAC를 설계하여 뉴런 신호를 자극하기 위한 전류자극기로 활용하였다. 제안하는 회로는 10KS/s의 샘플링 주파수와 3.3V의 구동전압을 가지며, 0.35um Magna Chip CMOS 공정을 이용하여 설계하였고 Full-Custom 방식의 레이아웃을 수행하였다. 글리치 잡음을 줄이고 해상도를 높이기 위해 상위 3비트의 온도계 코드 디코더 입력과, 하위 5비트의 이진 입력의 혼합된 구조를 적용하였다. 이로 인해 글리치 에너지는 이진 입력으로만 구성된 DAC에 비해 $10nV{\bullet}sec$ 감소하였다. 또한 LSB전류가 $0.8{\mu}m$로 작기 때문에 저전력 전류 자극기로 활용될 수 있다. 제안된 전류 자극기는 MCU와 연결하여 바이패이즈 신호를 형성 할 수 있으며, 신호의 주기와 진폭을 MCU코드를 변경하며 조절할 수 있다. 측정결과 INL은 +0.56/-0.38 LSB이고 DNL은 +0.3/-0.4 LSB로서 우수한 선형성을 나타내었고 소모전력은 6.6mW로 측정되었다.

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평판 디스플레이 시스템을 위한 OpenLDI 수신기 회로 (OpenLDI Receiver Circuit for Flat-Panel Display Systems)

  • 한평수;최우영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권2호
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    • pp.34-43
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    • 2008
  • 평판 디스플레이 인터페이스를 위한 OpenLDI 수신기 IP를 설계하고, $0.18-{\mu}m$ high-voltage CMOS 공정을 사용하여 프로토타입 칩을 제작하였다. 수신기 회로는 크게 DLL과 parallelizer로 구성된다. DLL은 클록을 재생하고, Parallelizer는 데이터를 병렬화하여 재생된 클록에 정렬한다. 회로의 입력은 한 개의 클록 채널과 네 개의 데이터 채널로 구성된다. 측정을 통해 $10Mhz{\sim}65Mhz$ 범위의 입력주파수에서 클록을 재생하는 것을 확인하였으며, 이는 한 개 채널당 $70Mbps{\sim}455Mbps$의 속도에, 네 개의 데이터 채널을 모두 사용할 시 $280Mbps{\sim}1.82Gbps$의 속도에 해당한다. 상용 LCD 모니터를 개조하여 제작된 칩을 사용한 영상데이터 전송을 실험하였다. 이때의 클록 주파수는 49Mhz, 소모되는 전력은 코어가 19mW, 출력버퍼가 82.5mW로 측정되었다.

A 0.5-2.0 GHz Dual-Loop SAR-controlled Duty-Cycle Corrector Using a Mixed Search Algorithm

  • Han, Sangwoo;Kim, Jongsun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권2호
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    • pp.152-156
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    • 2013
  • This paper presents a fast-lock dual-loop successive approximation register-controlled duty-cycle corrector (SARDCC) circuit using a mixed (binary+sequential) search algorithm. A wider duty-cycle correction range, higher operating frequency, and higher duty-cycle correction accuracy have been achieved by utilizing the dual-loop architecture and the binary search SAR that achieves the fast duty-cycle correcting property. By transforming the binary search SAR into a sequential search counter after the first DCC lock-in, the proposed dual-loop SARDCC keeps the closed-loop characteristic and tracks variations in process, voltage, and temperature (PVT). The measured duty cycle error is less than ${\pm}0.86%$ for a wide input duty-cycle range of 15-85 % over a wide frequency range of 0.5-2.0 GHz. The proposed dual-loop SARDCC is fabricated in a 0.18-${\mu}m$, 1.8-V CMOS process and occupies an active area of $0.075mm^2$.

Edge Adaptive Color Interpolation for Ultra-Small HD-Grade CMOS Video Sensor in Camera Phones

  • Jang, Won-Woo;Kim, Joo-Hyun;Yang, Hoon-Gee;Lee, Gi-Dong;Kang, Bong-Soon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • This paper proposes an edge adaptive color interpolation for an ultra-small HD-grade complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) video sensor in camera phones that can process 720-p/30-fps videos. Recently, proposed methods with great image quality perceptually reconstruct the green component and then estimate the red/blue component using the reconstructed green and neighbor red and blue pixels. However, these methods require the bulky memory line buffers in order to temporally store the reconstructed green components. The edge adaptive color interpolation method uses seven or nine patterns to calculate the six edge directions. At the same time, the threshold values are adaptively adjusted by the sum of the color values of the selected pixels. This method selects the suitable one among the patterns using two flowcharts proposed in this paper, and then interpolates the missing color values. For verification, we calculated the peak-signal-to-noise-ratio (PSNR) in the test images, which were processed by the proposed algorithm, and compared the calculated PSNR of the existing methods. The proposed color interpolation is also fabricated with the 0.18-${\mu}m$ CMOS flash memory process.

A CMOS Stacked-FET Power Amplifier Using PMOS Linearizer with Improved AM-PM

  • Kim, Unha;Woo, Jung-Lin;Park, Sunghwan;Kwon, Youngwoo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제14권2호
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    • pp.68-73
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    • 2014
  • A linear stacked field-effect transistor (FET) power amplifier (PA) is implemented using a $0.18-{\mu}m$ silicon-on-insulator CMOS process for W-CDMA handset applications. Phase distortion by the nonlinear gate-source capacitance ($C_{gs}$) of the common-source transistor, which is one of the major nonlinear sources for intermodulation distortion, is compensated by employing a PMOS linearizer with improved AM-PM. The linearizer is used at the gate of the driver-stage instead of main-stage transistor, thereby avoiding excessive capacitance loading while compensating the AM-PM distortions of both stages. The fabricated 836.5 MHz linear PA module shows an adjacent channel leakage ratio better than -40 dBc up to the rated linear output power of 27.1 dBm, and power-added efficiency of 45.6% at 27.1 dBm without digital pre-distortion.

A 13.56 MHz Radio Frequency Identification Transponder Analog Front End Using a Dynamically Enabled Digital Phase Locked Loop

  • Choi, Moon-Ho;Yang, Byung-Do;Kim, Nam-Soo;Kim, Yeong-Seuk;Lee, Soo-Joo;Na, Kee-Yeol
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권1호
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    • pp.20-23
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    • 2010
  • The analog front end (AFE) of a radio frequency identification transponder using the ISO 14443 type A standard with a 100% amplitude shift keying (ASK) modulation is proposed in this paper and verified by circuit simulations and measurements. This AFE circuit, using a 13.56 MHz carrier frequency, consists of a rectifier, a modulator, a demodulator, a regulator, a power on reset, and a dynamically enabled digital phase locked loop (DPLL). The DPLL, with a charge pump enable circuit, was used to recover the clock of a 100% modulated ASK signal during the pause period. A high voltage lateral double diffused metal-oxide semiconductor transistor was used to protect the rectifier and the clock recovery circuit from high voltages. The proposed AFE was fabricated using the $0.18\;{\mu}m$ standard CMOS process, with an AFE core size of $350\;{\mu}m\;{\times}\;230\;{\mu}m$. The measurement results show that the DPLL, using a demodulator output signal, generates a constant 1.695 MHz clock during the pause period of the 100% ASK signal.

A Wrist Watch-type Cardiovascular Monitoring System using Concurrent ECG and APW Measurement

  • Lee, Kwonjoon;Song, Kiseok;Roh, Taehwan;Yoo, Hoi-jun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권5호
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    • pp.702-712
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    • 2016
  • A wrist watch type wearable cardiovascular monitoring device is proposed for continuous and convenient monitoring of the patient's cardiovascular system. For comprehensive monitoring of the patient's cardiovascular system, the concurrent electrocardiogram (ECG) and arterial pulse wave (APW) sensor front-end are fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS technology. The ECG sensor frontend achieves 84.6-dB CMRR and $2.3-{\mu}Vrms$-input referred noise with $30-{\mu}W$ power consumption. The APW sensor front-end achieves $3.2-V/{\Omega}$ sensitivity with accurate bio-impedance measurement lesser than 1% error, consuming only $984-{\mu}W$. The ECG and APW sensor front-end is combined with power management unit, micro controller unit (MCU), display and Bluetooth transceiver so that concurrently measured ECG and APW can be transmitted into smartphone, showing patient's cardiovascular state in real time. In order to verify operation of the cardiovascular monitoring system, cardiovascular indicator is extracted from the healthy volunteer. As a result, 5.74 m/second-pulse wave velocity (PWV), 79.1 beats/minute-heart rate (HR) and positive slope of b-d peak-accelerated arterial pulse wave (AAPW) are achieved, showing the volunteer's healthy cardiovascular state.

GF(2m) 상의 타원곡선 B-233을 지원하는 32-비트 WMM 기반 ECC 프로세서 (ECC Processor Supporting Elliptic Curve B-233 over GF(2m) using 32-b WMM)

  • 이상현;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.169-170
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    • 2018
  • 이진체 상의 타원곡선 B-233을 지원하는 타원곡선 암호 프로세서를 32-비트 워드기반 몽고메리 곱셈기를 이용하여 설계하였다. 스칼라 곱셈을 위해 수정된 몽고메리 래더 (Modified montgomery ladder) 알고리즘을 적용하여 단순 전력분석에 내성을 갖도록 하였으며, Lopez-Dahab 투영 좌표계와 페르마의 소정리(Fermat's little theorem)를 적용하여 하드웨어 자원 소모가 큰 나눗셈과 역원 연산을 제거하여 저면적으로 설계하였다. 설계된 ECC 프로세서는 Xilinx ISim을 이용하여 기능검증을 하였으며, $0.18{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 100 MHz의 동작 주파수에서 9,614 GEs와 4 Kbit RAM으로 구현되었으며, 최대 동작 주파수는 125 MHz로 예측되었다.

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TG Inverter VCDL을 사용한 광대역 Dual-Loop DLL (A Wide-Range Dual-Loop DLL using VCDL with Transmission Gate Inverters)

  • 이석호;김삼동;황인석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.829-832
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    • 2005
  • This paper describes a wide-range dual-loop Delay Locked Loop (DLL) using Voltage Controlled Delay Line (VCDL) based on Transmission Gate(TG) inverters. One loop is used when the minimum VCDL delay is greater than a half of $T_{REF}$, the reference clock period. The other loop is initiated when the minimum delay is less than $0.5{\times}T_{REF}$. The proposed VCDL improves the dynamic operation range of a DLL. The DLL with a VCDL of 10 TG inverters provides a lock range from 70MHz to 700MHz when designed using $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8 supply voltage. The DLL consumes 11.5mW for locking operation with a 700MHz reference clock. The proposed DLL can be used for high-speed memory devices and processors, communication systems, high-performance display interfaces, etc.

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