• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권3호
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• pp.291-300
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• 2017

양자점 셀룰라 오토마타(QCA: quantum-dot cellular automata)는 셀룰라 오토마타와 유사하게 고안된 컴퓨팅 모델이며, 빠른 연산속도와 적은 전력손실로 차세대의 각광받는 기술도 떠오르고 있다. QCA는 최근 실험 결과와 함께 다양한 연구가 진행되고 있으며 나노 단위 소재로서 디바이스 밀도 및 상호 연결 문제를 해결할 수 있는 트랜지스터의 패러다임 중 하나이다. XOR(exclusive or) 게이트는 논리의 둘 중 하나가 참일 때 결과가 참이 되도록 작동하는 게이트이다. 제안하는 XOR 게이트는 5개의 층으로 구성되어 있다. 첫 번째 층은 OR 게이트, 세 번째 층과 다섯 번째 층은 AND 게이트로 구성되어 있고 중간에 두 번째 층과 네 번째 층은 통로로 구성하여 설계한다. 반가산기는 XOR 게이트와 AND 게이트로 이루어져 있다. 제안한 반가산기는 제안하는 XOR 게이트에서 셀 두 개를 추가하여 설계한다. 제안한 반가산기는 기존의 반가산기에 비해 보다 적은 수의 셀, 전체 면적, 그리고 클럭으로 구성한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.178-184
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• 2014

PCA에 기반을 둔 CMOS 소자 기술은 메모리 혹은 ALU 회로의 구현에 매우 효율적이다. 그러나 CMOS 소자 스케일링 기술의 한계로 인하여 이를 해결할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 대두되었고, 양자점 셀룰러 오토마타(QCA; quantum-dot cellular automata)는 이를 해결할 수 있는 기술로 등장했다. 본 논문에서는 QCA에 기반을 둔 효율적인 PCA 구조를 설계한다. 설계하는 PCA 구조에서의 D 플립플롭과 XOR 논리게이트는 기존에 제안되었던 회로를 사용하고, 입력 제어 스위치와 규칙 제어 스위치는 QCA에 기반을 두고 새롭게 설계한다. 설계된 PCA 구조는 QCA디자이너를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 기존의 것과 비교 및 분석하여 설계된 구조의 효율성을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.98-103
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• 1989

본 논문에서는 게이트 레벨에서 논리 최적화를 하기 위한, 새로운 시스템을 제안한다. 본 시스템은 회로의 일부분을 간략화된 등가회로로 대치하는 local transformation을 rule로 표현한 rule-based 시스템이다. 본 시스템에서는 효율적인 패턴매칭을 위해, 'rule의 일반화'와 '국소최적화'를 제안한다. Rule의 일반화는 패턴매칭시 회로탐색을 줄이기 위해 사용되며, 국소최적화는 불필요한 회로탐색을 배제하기 위해 사용된다. 또한, 불필요한 패턴매칭 시도를 줄이기 위해, 회로 패턴의 매칭순서를 rule 기술에 포함시킨다. 또한, 본 시스템을 하드웨어 컴파일러에 의해 생성된 논리회로 최적화에 적용하여, 그 효용성을 보인다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권7호
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• pp.78-91
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• 1998

This paper presents modular design techniques of multiple-valued logic functions about the function decomposition method and input variable management method. The function decomposition method takes avantage of the property of the column multiplicity in a single-column variable partitioning. Due to the increased number of identical modules, we can achieve a simpler circuit design by using a single T-gate, which can eliminate some of the control functions in the module libraty types. The input variable management method is to reduce the complexity of the input variables by proposing the look up table which assign input variables to a code. In this case as the number of sub-functions increase the code-length and the size of the code-assignment table grow. We identify some situations where shard input variables among sub-functions can be further reduced by a simplicication technique. According to the result of adapting this method to a function, we have demonstrated the superiority of the proposed methods which is bing decreased to about 12% of interconnection and about 16% of T-gate numbers compare with th eexisting for th enon-symmetric and irregular function realization.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권2호
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• pp.51-59
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• 2010

드모르간 및 재대입 논리변환은 unate gate network (UGN)을 보다 일반적인 balanced inversion parity (BIP) network으로 전환하는데 충분하다. 이러한 회로계층에 대해서도 자세히 논의하고 있다. 우리는 드모르간 및 재대입 논리변환이 경로지연고장 테스트집합을 유지한다는 것을 증명하였다. 본 논문의 결과를 이용하여 함수 z를 구현하는 모든 UGN에서 모든 경로지연고장을 검출하는 상위수준 테스트집합은 함수 z의 어떠한 BIP realization에서도 모든 경로지연고장을 검출한다는 것을 보일 수 있다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권9호
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• pp.54-65
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• 1999

집적도 및 동작속도의 증가에 따라 설계과정에서 전력소모를 예측하는 것이 TTM(time to market)의 감소를 위해 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 CMOS 게이트의 최대소모전력을 예측할 수 있는 예측모델을 제안하였다. 이 모델은 최대소모전력에 대한 계산모델이며, CMOS 게이트를 구성하는 MOSFET 및 게이트의 동작특성, 그리고 게이트의 입력신호 특성을 포함하여 형성하였다. 모델의 설정 절차로는, 먼저 CMOS 인버터에 대한 최대소모전력 예측모델을 형성하고, 다입력 CMOS 게이트를 CMOS 인버터로 변환하는 모델을 제안하여, 변환모델로 변환된 결과를 인버터의 최대소모전력 예측모델에 적용하는 방법을 택함으로서 일반적인 CMOS 게이트에 적용할 수 있도록 하였다. 제안된 모델을 $0.6{\mu}m$ 설계규칙으로 설계한 회로의 HSPICE 시뮬레이션 결과와 비교한 결과, 게이트 변환모델은 SPICE와 5%이내의 상대오차율을 보였으며, 최대소모전력 예측모델은 10% 이내의 상대오차율을 보여 충분히 정확한 모델임을 입증하였다. 또한 제안된 모델에 의한 계산시간이 SPICE 시뮬레이션보다 30배 이상의 계산속도를 보여, 전력예측을 위해 본 논문에서 제안한 모델이 매우 효과적임을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.631-637
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• 2016

CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)의 소형화에 대한 한계를 극복할 수 있는 대체 기술 중 하나인 양자 셀룰라 오토마타 (QCA; quantum cellular automata)는 나노 단위의 셀들로 이루어져 있고, 전력의 소모량이 매우 적은 것이 특징이다. QCA를 이용한 다양한 회로들이 연구되고 있고, 그 중에서 XOR (exclusive-OR)게이트는 오류 검사 및 복구에 유용하게 사용되고 있다. 기존의 XOR 논리 게이트는 확장성이 부족하고, 클럭 구간의 수가 많이 소요되며, 실제 구현에 어려움이 있는 경우가 많다. 이러한 단점을 극복하기 위해 클럭 구간의 수를 단축한 다수결 게이트를 이용한 XOR 논리 게이트를 제안한다. 제안한 회로는 기존의 XOR 논리 게이트들과 비교 분석하고 그 성능을 검증한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.85-90
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• 2013

본 논문에서는 본 연구실에서 제안된 Dummy Gate Assisted MOSFET을 이용하여 6bit SAR (Successive Approximation Register) ADC를 설계하였으며 이에 대한 대조군으로 Conventional MOSFET으로 동일한 회로를 설계하여 두 회로의 Co-60 Gamma Ray에 의한 누적방사선 영향을 비교 분석해 보았다. 설계된 SAR ADC는 Binary Capacitor DAC과 Dynamic Latch 형태의 Comparator 그리고 Logic으로 구성이 되었으며, 0.35um standard CMOS공정으로 제작되었다. 방사선 조사 후 Conventional MOSFET을 이용한 ADC는 정상동작하지 못하였지만, Dummy Gate Assisted MOSFET을 사용한 ADC는 방사선 조사 후 DNL은 0.7LSB에서 2.0LSB, INL은 1.8LSB에서 3.2LSB로 다소 증가하였으나 정상적인 A/D 변환이 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.710-717
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• 2010

Quaternary 논리에서 생성 가능한 1-qudit(1-variable quantum digit) 함수는 총 256개가 존재하지만 이들 중에서 가장 유용한 것은 "0,1,2,3"의 치환에 의해 $Ax^C$+D(GF4)형의 QGFSOP 표현이 가능한 24개이다. 본 논문에서는 24개 1-qudit 함수들의 $Ax^C$+D(GF4) 연산에서 피연산자인 피승수 A와 피기수 D를 다단 종속된 치환리터럴의 제어인자로 사용하는 치환리터럴(Permutational Literals, PL) 표현과 QPL(Quaternary PL) gate를 제안하였다. 그리고 상호치환 'ab', 가산 '+D', 그리고 승산 'xA'과 같은 세 개의 PL 연산자를 사용하여 QGFSOP 표현된 24개 (1-qudit) 함수를 합성하기 위한 PL 합성법을 제안하였다. 끝으로 PL 합성법을 실현하기 위한 $Ax^C$+D(GF4) 구조와 연산회로 및 CMOS 실현 방법을 제시하였다.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제5권3호
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• pp.206-215
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• 2005

In this paper, we propose a new design method of Genetic Algorithm Processor(GAP) and Evolvable Hardware(EHW). All sorts of creature evolve its structure or shape in order to adapt itself to environments. Evolutionary Computation based on the process of natural selection not only searches the quasi-optimal solution through the evolution process, but also changes the structure to get best results. On the other hand, Genetic Algorithm(GA) is good fur finding solutions of complex optimization problems. However, it has a major drawback, which is its slow execution speed when is implemented in software of a conventional computer. Parallel processing has been one approach to overcome the speed problem of GA. In a point of view of GA, long bit string length caused the system of GA to spend much time that clear up the problem. Evolvable Hardware refers to the automation of electronic circuit design through artificial evolution, and is currently increased with the interested topic in a research domain and an engineering methodology. The studies of EHW generally use the XC6200 of Xilinx. The structure of XC6200 can configure with gate unit. Each unit has connected up, down, right and left cell. But the products can't use because had sterilized. So this paper uses Vertex-E (XCV2000E). The cell of FPGA is made up of Configuration Logic Block (CLB) and can't reconfigure with gate unit. This paper uses Vertex-E is composed of the component as cell of XC6200 cell in VertexE