• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.548-557
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• 2018

In this paper, Asynchronous Self-Power Gating technique (ASPG) is used to reduce consumption power in asynchronous digital watch application. The power gating control signal is automatically generated by internal system operation characteristics instead of using replica circuit delay or four-phase handshaking protocol. Isolation cell is designed to insert it between power gating domain and normal operation domain. By using self-power gating circuit, asynchronous digital watch application consumes very low power and maintains data during sleep mode. The comparison results show the proposed ASPG technique saves leakage power up to 40.47% and delay time is reduced to 71% compared to the conventional circuit.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.55-66
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• 2016

파워 게이팅은 반도체 칩의 누설전류(leakage current)를 감소시키는 데 효과적인 기술로 알려져 있으며, 전원 차단용 파워게이팅 셀 (power-gating cell, PGC)에서의 IR drop 증가로 인한 성능 및 신뢰성 저하에 대해 많은 연구가 이루어져왔다. 그러나 최신 공정에서는 트랜지스터 사이즈 감소 추세에도 불구하고 금속 배선의 스케일링이 제한됨에 따라, IR drop에 견고한 파워 게이팅 설계 시 셀 배치와 금속 배선 면적을 고려한 새로운 접근 방식이 필요하다. 본 논문에서는 셀 점유율(cell utilization)과 소모 전류에 근거한 로직 셀 배치 기법을 통해 PGC 면적 및 IR drop을 개선한 파워 게이팅 설계 방법을 제안한다. 28nm 공정으로 제조된 스마트폰용 어플리케이션 프로세서(Application processor, AP) 내 고속 디지털 코어에 적용한 결과 기존 PGC 배치 기법 대비 PGC 면적은 12.59~16.16%, 최대 IR drop은 8.49% 감소함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.163-167
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• 2007

본 논문에서는 전력 소비를 감소시킬 수 있는 클럭게이팅 기법을 제안하여 8bit RISC 마이크로프로세서를 설계하였다. 제안된 설계 방법의 타당성을 검토하기 위해서 저전력을 고려하지 않은 8비트 마이크로프로세서와 클록 게이팅을 이용한 저전력 8비트 마이크로프로세서를 설계하여 소모 전력을 비교하였다. 기존의 마이크로 프로세서와 저전력으로 설계된 마이크로프로세서와의 소모 전력을 비교한 결과 시간에 대하여 비교하였을 경우 동적 소모 전력에 대하여 21.56% 감소를 얻을 수 있었다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.9-16
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• 2008

This paper presents a frequency selection algorithm for minimization power consumption of processor in Mobile System. The proposed algorithm has processor designed low power processor using clock gating method. Clock gating method has improved the power dissipation by control main clock through the bus which is embedded clock block applying the method of clock gating. Proposed method has compared power consumption considered the dynamic power for processor, selected frequency has considered energy gain and energy consumption for designed processor. Or reduced power consumption with decreased processor speed using slack time. This technique has improved the life time of the mobile systems by clock gating method, considered energy and using slack time. As an results, the proposed algorithm reduce average power saving up to 4% comparing to not apply processor in mobile system.

• ETRI Journal
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• 제33권3호
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• pp.466-469
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• 2011

As a fine-grained power gating method for achieving greater power savings, our approach takes advantage of the finite state machine with a datapath (FSMD) characteristic which shows sequential idleness among subcircuits. In an FSMD-based power gating, while only an active subcircuit is expected to be turned on, more subcircuits should be activated due to the power overhead. To reduce the number of missed opportunities for power savings, we deactivated some of the turned-on subcircuits by slowing the FSMD down and predicting its behavior. Our microprocessor experiments showed that the power savings are close to the upper bound.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권6호
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• pp.2479-2484
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• 2018

The filter bank multicarrier modulation (FBMC) technique is one of multicarrier modulation technique (MCM), which is mainly used to improve channel capacity of cognitive radio (CR) network and frequency spectrum access technique. The existing FBMC System contains serial to parallel converter, normal QAM modulation, Radix2 inverse FFT, parallel to serial converter and poly phase filter. It needs high area, delay and power consumption. To further reduce the area, delay and power of FBMC structure, a new clock gating technique is applied in the QAM modulation, radix2 multipath delay commutator (R2MDC) based inverse FFT and unified addition and subtraction (UAS) based FIR filter with parallel asynchronous self time adder (PASTA). The clock gating technique is mainly used to reduce the unwanted clock switching activity. The clock gating is nothing but clock signal of flip-flops is controlled by gate (i.e.) AND gate. Hence speed is high and power consumption is low. The comparison between existing QAM and proposed QAM with clock gating technique is carried out to analyze the results. Conversely, the proposed inverse R2MDC FFT with clock gating technique is compared with the existing radix2 inverse FFT. Also the comparison between existing poly phase filter and proposed UAS based FIR filter with PASTA adder is carried out to analyze the performance, area and power consumption individually. The proposed FBMC with clock gating technique offers low power and high speed than the existing FBMC structures.

• 산업기술연구
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• 제21권A호
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• pp.111-116
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• 2001

Power converters are widely used in the applications of servo drives of ac and dc motors and power supplies. For the control of the converters carious control algorithms have been proposed and realized by gating signal generation. Software control shemes are being applied to implement the control algorithms, but analog circuits are still used for the gating signal generation because it requires very fast and precise timing. In this paper the gating signal generation with DSP software are proposed for the three phase to three phase PWM converter. Design procedures and software flowcharts are presented and some experimental waveforms are also presented to verify the proposed algorithms.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권2호
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• pp.23-30
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• 2012

본 논문에서는 음 바이어스 온도 불안정성 (NBTI) 효과에 의해서 야기되는 파워 게이팅 구조의 성능 저하와 증가하는 기상시간을 보상하기위한 새로운 적응형 헤더기반의 파워 게이팅 구조를 제안한다. 제안된 구조는 두 개의 패스 (two-pass)를 가지는 파워 게이팅 구조에 기반을 둔 폭 변화 헤더(header)와 적응형 제어를 위한 새로운 NBTI 센싱 회로로 구성된다. 본 논문의 시뮬레이션 결과는 적응형 제어를 하지 않는 파워 게이팅의 시뮬레이션 결과와 비교되며, 그 결과는 파워 게이팅 구조에서 누설 전력과 돌입 전류(rush current)을 작게 유지하면서 회로 지연과 기상시간에 대한 NBTI 의존성이 단지 3% 와 4% 내로 줄어든다는 것을 보여준다. 본 논문에서는 45nm CMOS 공정과 NBTI 예측 모델이 제안된 회로를 구성하기 위해서 사용된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권10호
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• pp.56-63
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• 2015

SoC (System-on-Chip) 설계초기 상위수준에서 성능뿐만 아니라 전력 분석이 중요하다. 본 논문에서는 상위수준에서 전력 분석 정확도가 높은 클럭 게이팅 구동 신호 기반 전력 모델을 제안한다. 클럭 게이팅 구동 신호의 조합으로 전력 상태를 정의하며, 클럭 게이팅 구동 신호를 자동으로 추출하여 전력 모델을 자동으로 생성할 수 있다. 실험 결과 평균 96% 이상의 정확도를 보였으며, 상위수준에서의 전력 분석 속도는 게이트 수준 대비 평균 280배 빠른 속도향상을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권9호
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• pp.28-35
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• 2015

본 논문은 클럭 게이팅 구동신호를 이용한 전력 모델링 방법에서 회로에서 나타나지 않는 잉여 전력 상태를 확인함으로써 전력 상태 수를 줄이는 방법을 제안한다. 회로에 나타나지 않는 전력 상태를 확인하기 위해 함수적 종속성과 구조적 종속성을 확인한다. 본 논문에서는 2개의 클럭 게이팅 구동신호 간에 나타나는 함수적 종속성 중 동치 관계, 역관계, 포함 관계만을 다룬다. 구조적 종속성은 클럭 게이팅 셀의 위치적 특성에 의한 종속성을 의미한다. 두 종속성으로 발견한 관계를 이용해 전력상태의 수를 줄였으며, 감소 후 남은 전력 상태수를 세기위해 이진결정다이어그램을 사용하였다. 함수적 종속성과 구조적 종속성을 이용해 전력 상태 수를 알고리즘 적용 전 대비 평균 59%까지 감소시켰다.