• 제목/요약/키워드: High-Speed Digital Circuits

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다층신경망을 이용한 디지털회로의 효율적인 결함진단 (An Efficient Fault-diagnosis of Digital Circuits Using Multilayer Neural Networks)

  • 조용현;박용수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.1033-1036
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    • 1999
  • This paper proposes an efficient fault diagnosis for digital circuits using multilayer neural networks. The efficient learning algorithm is also proposed for the multilayer neural network, which is combined the steepest descent for high-speed optimization and the dynamic tunneling for global optimization. The fault-diagnosis system using the multilayer neural network of the proposed algorithm has been applied to the parity generator circuit. The simulation results shows that the proposed system is higher convergence speed and rate, in comparision with system using the backpropagation algorithm based on the gradient descent.

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RSFQ 논리회로의 개발과 회로설계에 대한 지연시간 고려 (Development of RSFQ Logic Circuits and Delay Time Considerations in Circuit Design)

  • 강준희;김진영
    • Progress in Superconductivity
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    • 제9권2호
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    • pp.157-161
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    • 2008
  • Due to high speed operations and ultra low power consumptions RSFQ logic circuit is a very good candidate for future electronic device. The focus of the RSFQ circuit development has been on the advancement of analog-to-digital converters and microprocessors. Recent works on RSFQ ALU development showed the successful operation of an 1-bit block of ALU at 40 GHz. Recently, the study of an RSFQ analog-to-digital converter has been extended to the development of a single chip RF digital receiver. Compared to the voltage logic circuits, RSFQ circuits operate based on the pulse logic. This naturally leads the circuit structure of RSFQ circuit to be pipelined. Delay time on each pipelined stage determines the ultimate operating speed of the circuit. In simulations, a two junction Josephson transmission line's delay time was about 10 ps, a splitter's 14.5 ps, a switch's 13 ps, a half adder's 67 ps. Optimization of the 4-bit ALU circuit has been made with delay time consideration to operate comfortably at 10 GHz or above.

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PRML신호용 고성능 Viterbi Decoder의 병렬구조 (Parallel Structure of Viterbi Decoder for High Performance of PRML Signal)

  • 서범수;김종만;김형석
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권4호
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    • pp.623-626
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    • 2009
  • In this paper, we applied new analog viterbi decoder to decode PR(1,2,2,1) signal for DVD and analyze the specific and signal characteristics. We implemented the parallel analog viterbi decoder and the convolution digital viterbi decoder(the digital PRML) utilizing the technology of analog parallel processing circuits. The proposed analog viterbi decoder can replace the conventional digital viterbi decoder by a new one. Our circuits design the low distortion and the high accuracy over the previous implementation. Through the parallel structure of the proposed viterbi decoder, we got the achievement of the decoding speed by the multiple times.

자기검사(自己檢査) 펄스열(列) 잉여수연산회로(剩餘數演算回路)를 이용한 폴트 토러런트 디지탈 필타의 구성(構成)에 관한 연구(硏究) (A study on the implementation of the fault-tolerant digital filter using self-checking pulse rate residue arithmetic circuits.)

  • 김문수;전구제
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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    • pp.1185-1187
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    • 1987
  • Digital systems are increasingly being used in the ranges of many control engineering. The residue number system offers the possibility of high speed operation and error correction. The compact self-checking pulse-train residue arithmetic circuit is proposed. A fault tolerant digital filter is practically implemented using these proposed circuits.

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A Parallel Search Algorithm and Its Implementation for Digital k-Winners-Take-All Circuit

  • Yoon, Myungchul
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권4호
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    • pp.477-483
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    • 2015
  • The k-Winners-Take-All (kWTA) is an operation to find the largest k (>1) inputs among N inputs. Parallel search algorithm of kWTA for digital inputs is not invented yet, so most of digital kWTA architectures have O(N) time complexity. A parallel search algorithm for digital kWTA operation and the circuits for its VLSI implementation are presented in this paper. The proposed kWTA architecture can compare all inputs simultaneously in parallel. The time complexity of the new architecture is O(logN), so that it is scalable to a large number of digital data. The high-speed kWTA operation and its O(logN) dependency of the new architecture are verified by simulations. It takes 290 ns in searching for 5 winners among 1024 of 32 bit data, which is more than thousands of times faster than existing digital kWTA circuits, as well as existing analog kWTA circuits.

고속 고밀도 디지털 회로에서 사용되는 디커플링 캐패시터의 고주파 모델링과 영향 (High-Frequency Modeling and the Influence of Decoupling Capacitors in High-Speed Digital Circuits)

  • 손경주;김진양;이해영;최철승;변정건
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2000년도 추계 기술심포지움 논문집
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    • pp.23-27
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    • 2000
  • Simultaneous Switching Noise (SSN) propagated through parallel power and ground planes in high-speed multilayer printed circuit boards (PCBs) causes malfunction of both digital and analog circuits. To reduce SSN, decoupling capacitors are generally used in the PCBs. In this paper, we improve the equivalent circuit model of decoupling capacitor in high-frequency range to analyze the effect of SSN reduction accurately. The analysis is performed by the microwave and RF design system (MDS) method and the finite difference time domain (FDTD) method. We compared the results by the ideal capacitor model with those by the proposed model.

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내부 트리거 발생회로를 이용한 고속의 디지털 Maximum Selector 회로의 설계 (Development of A High-Speed Digital Maximum Selector Circuit With Internal Trigger-Signal Generator)

  • 윤명철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권2호
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    • pp.55-60
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    • 2011
  • 그동안 신경망칩의 설계에는 주로 아날로그 Maximum Selector (MS) 회로를 사용하였다. 그러나 집적도가 높아질수록 아날로그 MS회로는 신호의 해상도(Resolution)을 높이는데 어려움이 있다. 반면 디지털 MS 회로는 높은 해상도를 얻기는 쉬우나 속도가 느린 단점이 있었다. 본 논문에서는 신경망칩의 디지털화에 사용하기 위한 MSIT(Maximum Selector with Internal Trigger-Signal) 라는 고속의 디지털 MS회로를 개발하였다. MSIT는 제어신호 발생기를 내장하여 안정적인 동작을 확보하고, 불필요한 대기시간을 없애도록 이를 최적화 함으로써 높은 속도를 얻을 수 있다. 1.2V-$0.13{\mu}m$ 프로세스의 모델파라메터를 사용하여 32 개의 10 비트 데이터에 대하여 시뮬레이션을 수행한 결과 3.4ns의 응답시간을 얻을 수 있었다. 이는 동급의 해상도를 갖는 아날로그 MS회로 보다 훨씬 빠른 속도로써, MSIT와 같은 디지털 MS 회로가 아날로그 MS회로에 비하여 높은 해상도와 빠른 속도를 구현할 수 있음을 보여준다.

초전도 디지털 RSFQ 논리회로와 실리콘 CMOS 회로와의 기술적 비교 (Technical comparison between superconductive RSFQ logic circuits and silicon CMOS digital logics)

  • 조원;문규
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.26-28
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    • 2006
  • The development technique of digital logic using CMOS device is close reached several limitations These make technical needs that are ultra high speed superconductive systems based on CMOS silicon digital computing technique. Comparing digital logic based on silicon CMOS, the computing technique based on ultra high speed superconductive systems has many advantages which are ultra low power consumption, ultra high operation speed. etc. It is estimated that features like these increasingly improve the possibility of ultra low power and ultra superconductive systems. In this paper digital logics of current CMOS technique and RSFQ superconductive technique are compared with and analyzed.

고속 디지털 회로의 SSN 억제를 위한 자성 재료가 적용된 복합형 EBG 전원면 (Composite EBG Power Plane Using Magnetic Materials for SSN Suppression in High-Speed Digital Circuits)

  • 엄동식;김동엽;변진도;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.933-939
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고속 디지털 회로에서 발생하는 SSN(Simultaneous Switching Noise)을 억제하기 위한 자성 재료가 적용된 복합형 EBG(Electromagnetic Bandgap) 구조의 전원면을 제안하였다. 제안된 EBG 구조는 정사각형 패치와 나선형 선로로 구성된 단위 셀이 주기적으로 연결되어 있으며, 자성 재료는 EBG 구조의 단위 셀 위에 국부적으로 적용되었다. 자성 재료의 투자율 실수 성분은 EBG 단위 셀 사이의 유효 인덕턴스를 중가시켜 밴드갭을 낮은 주파수로 이동시키고, 자성 손실 특성을 갖는 허수 성분은 단위 셀 사이에서 야기되는 기생 LC 공진의 피크값을 낮춘다. 그 결과 제안된 구조는 기존 EBG 구조에 비해 낮은 차단 주파수 특성을 가지며, -30 dB 저지 대역을 기준으로 175 MHz에서 7.7 GHz까지 넓은 억제 대역폭을 나타냈다. 제안된 구조는 전원 무결성 개선 및 EBG 전원면 소형화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

전류모드 논리 회로 기반의 고속 디지털 회로 디자인 최적화 (Design Optimization of CML-Based High-Speed Digital Circuits)

  • 장익찬;김진태;김소영
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권11호
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    • pp.57-65
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    • 2014
  • 본 논문에서는 전류 모드 논리 회로들로 구현되는 고속 디지털 회로의 설계를 가능하게 하는 수식 기반의 자동화 설계 틀을 제시하고자 한다. 제안된 매크로 모델은 제약 기반의 최적화를 가능하게 하는 geometric programming에 호환 가능하며 이를 통해 시스템 레벨에서의 전력 소모 최적화를 가능하게 한다. 제안된 수식 기반의 자동화 설계 틀은 전류 모드 논리 회로고속 디지털 회로의 대표적인 종류 중 하나인 시리얼 링크 전송회로에 적용 되었다. 이를 통해, 사용자 정의 설계 사양에 따라 최적화를 수행하게 된다. 제안된 수식 기반의 자동화 설계 틀은 CMOS 45nm 와 90nm 각각 적용 되어 시리얼 링크 설계의 전력 소모 최적화를 수행하였으며, 이를 통해 각각의 공정 노드에 존재하는 최적의 전력 효율을 가지는 시리얼 링크의 데이터 스피드를 얻어 낼 수 있다.