• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.421-424
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• 2017

본 논문에서는 진동 감지기가 있는 전파 정류 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 진동 감지기와 능동다이오드를 통해 진동이 감지될 때에만 동작하며, 진동이 없을 때 비교기를 off시켜 $C_{STO}$에 저장된 에너지의 누설을 방지한다. 커패시터에 저장된 에너지는 레벨 변환기와 능동다이오드의 구동에 사용된다. 진동 감지기는 Hysteresis 기능이 있는 Schmitt Trigger와 피크검출기로 구현하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로의 칩 면적은 $590{\mu}m{\times}583{\mu}m$이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.429-432
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• 2017

본 논문에서는 고성능 비교기를 이용한 전파정류 애너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 크게 Negative Voltage Converter, Active Diode단으로 나뉜다. 그리고 Active Diode단에 포함된 비교기는 3-stage 형태로 구현 하였으며 Pre-amplification, Decision circuit, Output buffer단으로 나뉜다. 이 비교기는 Propagation delay를 줄이고 하베스팅 회로의 전압 및 전력 효율을 향상 시키는 것이 주된 목적이다. 제안된 회로는 Magna $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로의 칩 면적은 $612{\mu}m{\times}444{\mu}m$이다.

• 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.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권3호
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• pp.296-303
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• 2016

시스템 자원과 가용한 전력량이 한정적인 모바일 실시간 시스템은 시간제약의 만족뿐만 아니라 시스템 부하가 높을 때는 시스템 자원을 최대한 활용하고 시스템 부하가 낮을 때는 에너지 소모량을 줄일 수 있어야 한다. 멀티프로세서 실시간 스케줄링 알고리즘인 EDZL(Earliest Deadline until Zero Laxity)은 높은 시스템 이용률을 가지고 있으나 에너지 절감기법에 대한 연구가 매우 적다. 본 논문은 멀티코어 플랫폼에서 EDZL 스케줄링의 동적 전압조절(DVFS) 기법을 다룬다. 본 논문은 full-chip DVFS 플랫폼을 위한 동일속도와 per-core DVFS 플랫폼을 위한 개별속도 산정 기법을 제안한다. EDZL 스케줄 가능성 검사에 기반을 둔 이 기법은 단순하지만 효과적으로 태스크들의 수행속도를 오프라인에 결정할 수 있다. 또한 모의실험을 통하여 제안한 기법이 효과적으로 에너지를 절감할 수 있음을 보인다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권3호
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• pp.322-330
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• 2014

New effective techniques to repair "small" design errors in integrated circuits are presented. As semiconductor chip complexity increases and the design period becomes tight, errors frequently remain in a fabricated chip making revisions required. Full mask revision significantly increases the cost and time-to-market. However, since many "small" errors can be repaired by modifying several connections among the circuit blocks and spare cells, errors can frequently be repaired by revising metal layers. Metal only revision takes significantly less time and involves less cost when compared to full mask revision, since mask revision costs multi-million dollars while metal revision costs tens of thousand dollars. In our research, new techniques are developed to further reduce the number of metal layers to be revised. Specifically, we partition the circuit blocks with higher error probabilities and extend the terminals of the signals crossing the partition boundaries to the preselected metal repair layers. Our partitioning and pin extension to repair layers can significantly improve the repairability by revising only the metal repair layers. Since pin extension may increase delay slightly, this method can be used for non-timing-critical parts of circuits. Experimental results by using academia and industrial circuits show that the revision of the two metal layers can repair many "small" errors at low-cost and with short revision time. On the average, when 11.64% of the spare cell area and 24.72% of the extended pins are added to the original circuits, 83.74% of the single errors (and 72.22% of the double errors) can be corrected by using two metal revision. We also suggest methods to use our repair techniques with normal commercial vender tools.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권10호
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• pp.31-39
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• 2009

본 논문은 전력선 통신용(PLC) SoC ASIC으로 내장된 Analog Front-end(AFE)를 바탕으로 낮은 소비 전력과 저 가격을 달성할 수 있었으며, CMOS공정으로 구현된 AFE와, 1.8V동작의 Core Logic구동용 LDO, ADC, DAC와 IO pad를 구동하기 위한 LDO로 구성되어 있다. AFE는 Pre-amplifier, Programmable gain Amplifier와 10bit ADC의 수신 단으로 구성되며, 송신 단은 10bit differential DAC, Line Driver로 구성되어 있다. 본 ASIC은 0.18 um 1 Poly 5 Metal CMOS로 구현 되었으며, 동작전압은 3.3 V단일 전원만 사용하였고, 이때 소모 전력은 대기 시에 30mA이며, 동작 시 전력은 300mA으로 에코 디자인 요구를 만족하게 하였다. 본 칩의 Chip size는 $3.686\;{\times}\;2.633\;mm^2$ 이다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권3호
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• pp.35-46
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• 1999

디지털 통신 시스템에서 입력 신호의 주파수와 위상 오차를 보정하는 디지털 위상 오차 보상기(derotator)를 CORDIC (COordinate Rotation DIgital Computer) 알고리즘을 이용하는 VLSI로 구현하였다. CORDIC은 주어지는 위상값에 따라 입력 신호를 직접 회전시키므로, 디지털 주파수 합성기 (Direct Digital Frequency Synthesizer)와 복소수 승산기를 이용하는 기존의 구현 방법에 비해 하드웨어 면에서 간단하다. 디지털 위상 오차 보상기는 작은 위상 오차를 누적하므로 arctangent 함수의 선형 근사를 이용한 고속의 CORDIC 알고리즘을 이용하는 기존에 비해 약 24%의 속도 향상이 가능하였다. 본 설계된 IC는 0.6㎛ triple metal 공정을 이용하였으며, 전체 칩 면적은 6.8㎟ , 트랜지스터의 개수는 11,400 개다. 측정 결과 최대 동작 주파수는 25 MHz이다

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.383-390
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• 2014

This paper presents an excitatory CMOS neuron oscillator circuit design, which can synchronize two neuron-bursting patterns. The excitatory CMOS neuron oscillator is composed of CMOS neurons and CMOS excitatory synapses. And the neurons and synapses are connected into a close loop. The CMOS neuron is based on the Hindmarsh-Rose (HR) neuron model and excitatory synapse is based on the chemical synapse model. In order to fabricate using a 0.18 um CMOS standard process technology with 1.8V compatible transistors, both time and amplitude scaling of HR neuron model is adopted. This full-chip integration minimizes the power consumption and circuit size, which is ideal for motion control unit of the proposed bio-mimetic micro-robot. The experimental results demonstrate that the proposed excitatory CMOS neuron oscillator performs the expected waveforms with scaled time and amplitude. The active silicon area of the fabricated chip is $1.1mm^2$ including I/O pads.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권4호
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• pp.463-470
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• 2014

A Verilog model is proposed for transmission lines to perform the all-Verilog simulation of high-speed chip-to-chip interface system, which reduces the simulation time by around 770 times compared to the mixed-mode simulation. The single-pulse response of transmission line in SPICE model is converted into that in Verilog model by converting the full-scale analog signal into an 11-bit digital code after uniform time sampling. The receiver waveform of transmission line is calculated by adding or subtracting the single-pulse response in Verilog model depending on the transmitting digital code values with appropriate time delay. The application of this work to a USB 2.0 high-speed PHY interface reduces the simulation time to less than three minutes with error less than 5% while the mixed-mode simulation takes more than two days for the same circuit.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권9호
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• pp.37-44
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• 2002

학습된 신경망(Pre-trained neural network)은 고정된 가중치(weight)를 갖는다. 이 논문에서는 이러한 특성을 이용하여 신경망의 효과적인 디지털 하드웨어의 설계방법을 제안한다. 이를 위해 신경망의 PEs(Processing Elements)연산은 행렬-벡터 곱셈으로 표하고 고정된 가중치와 입력 데이터의 관계를 비트-레벨 어레이(array) 구조로 표현하여, 노드 소거와 가중치 비트 패턴에 따른 공유 노드 설정을 통한 최적화로 연산에 필요한 노드를 최소화한다. FPGA 시뮬레이션 결과, 완전한 정확성에 기반한 하드웨어를 설계하는 경우, 하드웨어 비용을 상당부분 줄였고 동작 주파수가 높다는 것을 확인하였다. 또한, 제안한 설계방법은 한정된 공간 내에서 많은 수의 PEs 구현이 가능함으로, 큰 신경망 모델에 대한 온-칩(on-chip) 구현이 가능하다.