• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권12호
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• pp.22-28
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• 2008

본 논문은 SOC 응용을 위한 효율적인 8비트 AD 변환기(Analog-to-Digital Converter)를 설계하였다. 이 구조는 2개의 수정된 4 비트 플래시 AD 변환기로 구성되었고, 그것은 기존의 플래시 AD 변환기 보다 더 효율적인 구조를 가지고 있다. 이것은 입력신호에 연결된 저항들의 일정 범위를 예측하고 초기 예측을 기반으로 입력신호에 가까운 위치를 정한다. 입력신호의 예측은 전압예측기에 의하여 가능하다. 4비트 해상도를 가진 경우 수정된 플래시 AD 변환기는 단지 6개의 비교기가 필요하다. 그러므로 8비트 AD 변환기는 12개의 비교기와 32개의 저항을 사용한다. 이 AD 변환기의 변환속도는 기존의 플래시 AD 변환기와 거의 같지만 비교기와 저항의 수가 줄어들기 때문에 다이의 면적의 소모를 현저하게 줄일 수 있다. 이것은 반 플래시 AD 변환기보다 더 적은 비교기를 사용한다, 본 논문에서 구현한 회로들은 LT SPICE 컴퓨터 소프트웨어 툴을 이용하여 시뮬레이션 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.765-767
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• 2007

본 연구에서는 Sentaurus의 Tecplot를 이용한 FinFET를 구현 하고자 한다. FinFET구조를 간략히 설명하면 소자의 성능 향상과 누설전류의 최소화를 지속하기 위해 한면에 하나씩 두개의 게이트가 사용되어 소자의 전환을 쉽게 해준다. 이러한 구조 때문에 이중게이트 MOSFET라고 불린다 CMOS소자는 수평적으로 구성되지만 FinFET는 수직적으로 구성이 된 구조이다. FinFET 구조를 Sentaurus의 Tecplot를 사용하여 복잡한 데이터를 분석, 탐색하고 다중 XY, 2D, 3D plot를 배치하고 분석할 수 있다. Tecplot툴의 자동화된 루틴으로 데이터 분석과 plotting에 투입하는 시간을 절약할 수 있다. 본 연구에서는 Sentaurus의 Tecplot 툴을 이용하여 FinFET를 구현 하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8C호
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• pp.1210-1217
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• 2004

LILI-II 스트림 암호는 NESSIE 후보로 제안된 바 있는 LILI-128의 성능개선 알고리듬이다. 이 알고리듬은 클럭 조절형 스트림 암호방식이며, 구조적으로 동기식 논리회로 구현시 속도가 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 이 문제를 보완하고자 4-비트 병렬 LFSR을 제안하였으며, 각 레지스터 비트는 4개의 서로 다른 귀환 또는 이동 경로를 갖게 된다. 그리고 ALTERA 사의 Max+plus II 툴과 FPGA 소자(EPF10K20RC240-3)를 선정하여 하드웨어 구현 및 타이밍 시뮬레이션을 실시하였으며. 최신 Lucent ASIC 소자 기술(LV160C, 0.13$\mu\textrm{m}$ CMOS ＆ 1.5v technology)로 설계시 지연시간이 1.8㎱ 이하였고, 500 Mbps 이상의 고속화가 가능함을 확인하였다. 마지막으로 LILI-II 암호를 병렬 구현시 속도가 4, 8, 또는 16 Gbps (m=8. 16 또는 32)로 고속화 가능함을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권6B호
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• pp.1183-1190
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• 1999

본 논문에서는 MPEG-2 비디오 인코더를 ASIC 칩으로 구현할 때, 움직임추정기와 함께 대량의 하드웨어 영역을 차지하는 프레임메모리 인터페이스를 개선한 효율적인 구조를 제시한다. 이를 위해 비디오 인코더와 듀얼 뱅크를 가지는 외부 SDRAM 사이의 인터페이스를 효율적으로 처리할 수 있도록 메모리 맵을 구성하고 메모리 액세스 타이밍을 최적화하여 내부 메모리 크기와 인터페이스 로직을 줄였다. 본 설계에는 0.5 m, CMOS, TLM(Triple Layer Metal) 표준 셀 라이브러리가 사용되었으며, 하드웨어 설계 및 검증을 위해서 VHDL 시뮬레이터와 로직 합성툴이 사용되었고, 기능 검증을 위한 테스트 벡터 생성을 위해서, C 언어로 모델링한 하드웨어 에뮬레이터가 사용되었다. 개선된 프레임 메모리 인터페이스의 구조는 기존의 구조[2-3]에 비해 58% 정도의 면적이 감소했으며, 전체 비디오 인코더에 대해서는 24.3% 정도의 하드웨어 면적이 감소되어, 프레임메모리 인터페이스가 비디오 인코더 전체의 하드웨어 면적에 대단히 심각한 영향을 미친다는 것을 결과로 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.53-58
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• 2008

본 논문은 고 해상도 및 저 전력을 가지는 시그마-델타 D/A(Digital-to-Analog) 컨버터를 구현하였다. A/D 컨버터의 출력을 채널당 1비트씩 입력 받아 LJ, RJ, I2S 모드와 비트 모드에 따라서 입력 데이터를 재구성한다. D/A 컨버터는 HBF(Half Band Filter)와 Hold, 5차 CIFB Sigma-Delta 변조기를 통과하여 원래의 아날로그 신호로 복원한다. 면적과 전력, 성능을 고려하여 곱셈 연산 대신 덧셈 연산을 반복 사용하였다. 또한, 비슷한 구조의 HBF 3개를 하나의 블록으로 구성하였고, sinc 필터 대신에 샘플-홀드 블록을 사용하여, 면적을 감소시키는 간략한 D/A 구조를 제안하였다. 블록안의 각 필터들은 매트랩 툴을 이용하여 특성을 평가하였다. 전체 블록은 Top-down 설계 방식을 사용하여, Verilog 언어로 설계하였다. 설계된 블록은 Samsung 0.35um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용해 칩으로 제작되었다. 칩의 면적은 1500 * 1500um 이다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권12호
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• pp.66-76
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• 1998

본 논문에서는 명령어 버퍼에 저장되어 있는 가변 길이 명령어의 미스 율을 낮추기 위한 버퍼를 구현한다. 또한 반복적으로 수행되는 명령어들의 디코딩 시간을 줄이기 위해 외부에서 명령어를 패취(fetch)하여 초기 디코드 동작을 한 후 그 결과를 버퍼에 저장하는 MAU(Mark Appending Unit)를 둔다. 또한 분기명령어의 효과적인 처리를 위해 타겟 명령어의 히트 여부를 판단하는 회로를 내장하고 있다. 가변 길이 명령어를 처리하기 위한 각 모듈은 VHDL을 이용해 설계되었으며, Model Technology Inc.의 V-System를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 합성 및 검증은 0.6㎛ 5-Volt CMOS TLM(Three Layer Metal) COMPASS 라이브러리를 이용한 ASIC Synthesizer 툴을 사용하였다. 최고 동작 속도는 약 140MHz까지이며, 총 게이트 수는 약 17,000개이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.27-32
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• 2014

본 논문에서는, 초고집적 CMOS 회로를 위한 얕은 트랜치 격리로 기존의 수직 구조 보다 개선된 성질을 갖는 새로운 구조를 제안하고자 한다. 이를 위해서 제안한 구조는 회자 모양의 얕은 트랜치 격리 구조이다. 특성 분석은 기존 수직 구조와 제안한 구조에 대해서 전자농도 분포, 열전자 스트레스의 산화막 모양, 전위와 전계 플럭스, 열 손상의 유전 전계와 소자에서 전류-전압 특성을 분석 하고자 한다. 물리적 기본 모델들은 TCAD 툴을 이용하며, 집적화 소자들에 있어서 분석 조건은 주위 조건과 전류와 시간의 인가 스트레스 조건이다. 분석 결과, 얕은 트랜치 격리 구조가 소자의 크기가 감소됨에 따라서 수동적인 전기적 기능이었다. 트랜지스터 응용에서 제안한 회자 구조의 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차, 전계, 전자농도 분포가 높게 나타났으며, 활성영역에서 스트레스에 의한 산화막의 영향은 감소되었다. 이 결과 데이터를 바탕으로 소자의 전류-전압 특성 결과 분석도 양호한 특성으로 나타났다.

• 정보학연구
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• 제6권4호
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• pp.11-23
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• 2003

본 논문에서는 캐리 전파가 없어 고속연산이 가능한 잉여수계를 이용하여 생산자동화 시스템에서 실시간 물체인식을 위한 디지털 뉴런프로세서의 구현방법을 제안하였다. 설계된 디지털 뉴런프로세서는 잉여수계를 이용한 MAC 연산기와 혼합계수 변환을 이용한 시그모이드 함수 연산부로 구성되며, 설계된 회로는 C언어 및 VHDL로 기술하였고 Compass 툴로 합성하였다. 최종적으로, LG 0.8${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 Full Custom방식으로 설계를 수행하였다. 실험결과, 가장 나쁜 경로일 경우, 약 19nsec의 지연속도와 0.6ns의 연산속도를 보였고, 기존의 실수 연산기에 비하여 약 1/2배정도 하드웨어 크기를 줄일 수 있었다. 본 논문에서 설계한 디지털 뉴런프로세서는 실시간 처리를 요하는 생산자동화 시스템의 물체인식 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.170-178
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• 2004

본 논문에서는 Modified Euclid 알고리즘을 이용하여 고속의 Reed-Solomon 복호기를 설계하였다. Reed-Solomon 부호의 복호 알고리즘은 오증을 계산하고, 에러 위치 다항식을 구한 후, 에러를 판단하여, 에러 크기 값을 구하는 4단계로 이루어지는데, 본 논문에서는 복호기의 속도를 증가시키고 Latency를 줄이기 위하여 병렬구조의 신드롬 생성기와 빠른 클록 속도의 Modified Euclid 알고리즘 블록을 사용하였으며, Chien Search 블록에서는 에러 위치 다항식을 짝수항과 홀수항으로 나누어 설계하였다. 먼저, 알고리즘과 회로의 동작을 확인하기 위해 C++로 프로그램을 작성하여 검증을 한 후, 이를 바탕으로 Verilog로 하드웨어를 기술하였다. 또한, 각 블록에 대한 로직 시뮬레이션을 거친 후, $.25{\mu}m$ CMOS 라이브러리를 이용하여 Synopsys사의 합성 툴로 합성을 하고, 최종적으로 후반부 설계인 레이아웃을 시행하였다. 본 논문의 칩은 최대 동작 주파수가 250MHz로서 최대 데이터 전송률은 1Gbps이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.614-621
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• 2011

본 논문은 Mobile-DTV 응용을 위한 광대역 DCO(Digitally Controlled Oscillator)의 설계에 대해 다룬다. DCO는 발전 주파수를 생성하는 회로로 ADPLL(All-digital Phase-locked Loop)의 핵심 블록이다. 본 논문에서는 광대역 DCO 설계를 위해 기존의 Fixed delay chain을 변형한 binary delay chain(BDC) 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 $2^i$ 형태로 $0{\leq}i{\leq}n-1$ 범위의 서로 다른 지연시간을 갖는 여러개의 지연셀의 조합을 통해 발진 주파수를 생성한다. BDC 형태는 응용에 맞는 지연셀의 조합과 해상도를 선택할 수 있기 때문에 지연셀의 최적화가 가능하다. 제안된 DCO는 1.8V chartered $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 Cadence사의 Spectre RF 툴에서 검증되었다. 실험결과 77MHz~2.07GHz의 주파수 대역파 3ps의 해상도를 나타내었다. 위상잡음은 Mobile-DTV 표준의 최대 주파수인 1675MHz에서 -101dBc/Hz@1MHz를 나타내었고 전력소모는 5.87mW를 나타내었다. 이는 ATSC-M/H, DVB-H, ISDB-T, T-DMB 등 Mobile-DTV의 표준을 만족한다.