• ETRI Journal
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• 제35권1호
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• pp.158-161
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• 2013

This letter proposes a low-power current-steering digital-to-analog converter (DAC). The proposed DAC reduces the clock power by cutting the clock signal to the current-source cells in which the data will not be changed. The 10-bit DAC is implemented using a $0.13-{\mu}m$ CMOS process with $V_{DD}$=1.2 V. Its area is $0.21\;mm^2$. It consumes 4.46 mW at a 1-MHz signal frequency and 200-MHz sampling rate. The clock power is reduced to 30.9% and 36.2% of a conventional DAC at 1.25-MHz and 10-MHz signal frequencies, respectively. The measured spurious free dynamic ranges are 72.8 dB and 56.1 dB at 1-MHz and 50-MHz signal frequencies, respectively.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.729-732
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• 2001

Digital signal processors(DSP) are widely used in modern power conversion devices, ac motor drives. However, generating pulse-width modulation(PWM) gating signals requires so high sampling rates that most computation resources of the DSP must be devoted to generating them. This paper presents an ASIC realization of 2 channel space-vector PWM(SVPWM). The developed DSP(ECLDSP) board can transmit gating signals to 2 converter/inverter and control them. ECLDSP board is used for control the various kinds of power-quality improvement systems.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.597-598
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• 2008

In this paper, a sample design of I/O port of micro-processor using ODC(Output Don't Care) computation that is one of methods for Clock Gating applicable at the register transfer level(RTL). The ODC computation Method is applied at the point that estimate the value considering Don't Care Conditions from output of datapath to registers using clock in logic system. This paper also shows the results of reduce consumption power due to controlling clock that was supplied at registers. In Experimental results, ODC computation Method reduce power reductions of around 37.5%

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.453-461
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• 2010

본 논문에서는 임베디드 RISC 코어의 성능 및 전력 소모 개선을 위해 동적 분기예측 구조, 4원 집합연관 캐쉬 구조, ODC 연산을 이용한 클록 게이팅 기법을 제시한다. 동적 분기 예측 구조는 분기 명령에 대해 다음에 실행될 명령에 대한 예측 주소를 저장하는 BTB (Branch Target Buffer)를 사용한다. 4원 집합연관 캐쉬는 네 개의 메모리 블록을 한 개의 캐쉬 블록에 사상되는 구조로서 직접사상 캐쉬에 비해 접근 실패율이 낮고 라인 교체 방식으로 Pseudo-LRU 방식을 채택하여 LRU 정보를 저장하는 비트 수를 감소시킨다. ODC를 이용한 클록게이팅 기법은 논리합성 개념인 무관조건의 입출력 ODC 조건을 찾아 클록 게이팅 로직을 삽입함으로써 동적 소비전력을 줄인다. 제시한 구조들을 임베디드 RISC 코어인 OpenRISC 코어에 적용하여 성능을 측정한 결과, 기존 OpenRISC 코어 대비 실행시간이 약 29% 향상 되었고, Chartered $0.18{\mu}m$ 라이브러리를 이용하여 동적 전력을 측정한 결과, 기존 OpenRISC 코어 대비 소비전력이 16% 이상 감소하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권4호
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• pp.240-248
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• 2009

Moore's law has driven silicon technology scale down aggressively, and it results in significant increase of leakage current on nano-meter scale CMOS. Especially, in mobile devices, leakage current has been one of designers' main concerns, and thus many studies have introduced low power methodologies. However, there are few studies to minimize implementation cost in the mixed use of the methodologies to the best of our knowledge. In this paper, we introduce industrial applications of low power design methodologies for the decrease of leakage current. We focus on the design cost reduction of power gating and reverse body bias when used together. Also, we present voltage scale as an alternative to reverse body bias. To sustain gate leakage current, we discuss the adoption of high-$\kappa$ metal gate, which cuts gate leakage current by a factor of 10 in 32 nm CMOS technology. A 45 nm mobile SoC is shown as the case study of the mixed use of low power methodologies.

• 센서학회지
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• 제20권4호
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• pp.230-233
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• 2011

In this paper, highly-efficient optical gating in a junction device based on vanadium dioxide($VO_2$) thin film grown by a sol-gel method was investigated as a gate terminal of a three-terminal device using infrared light with a wavelength of ~1554.6 nm. Due to the photoinduced phase transition, the threshold voltage of the $VO_2$ junction device, at which the device current abruptly jumps, could be tuned with a sensitivity of ~96.5 V/W by adjusting the optical power of the infrared light directly illuminating the device. Compared with the tuning efficiency of the previous device fabricated using $VO_2$ thin film deposited by a pulsed laser deposition method, the threshold voltage of this device could be tuned by ~76.8 % at an illumination power of ~39.8 mW resulting in a tuning efficiency of ~1.930 %/mW, which is ~4.9 times larger than the previous device.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.431-433
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• 1995

Active Power Filters(APF) have been developed for several years to solve the harmonics disturbance problems on power system networks. This paper studies observer based digital algorithm and PWM technique for three phase current source APF by simulation. Both switching or outside white noises affect seriously at control signal for APF control system. Hence observer algorithm to reduce noises is used. A technique of generation gating patterns for the CSI topologies based on carrier PWM techniques is applied. The requirements imposed on gating signals are satisified by the appropriate combination of single phase switching patterns and short pulse generator.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권5호
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• pp.784-788
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• 2012

In this paper, a high-performance optical gating in a junction device based on a vanadium dioxide dioxide ($VO_2$) thin film grown by a sol-gel method was experimentally demonstrated by directly illuminating the $VO_2$ film of the device with an infrared light at ~1554.6 nm. The threshold voltage of the fabricated device could be tuned by ~76.8 % at an illumination power of ~39.8 mW resulting in a tuning efficiency of ~1.930 %/mW, which was ~4.9 times as large as that obtained in the previous device fabricated using the $VO_2$ thin film deposited by a pulsed laser deposition method. The rising and falling times of the optical gating operation were measured as ~50 ms and ~200 ms, respectively, which were ~20 times as rapid as those obtained in the previous device.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.25-30
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• 2013

나노크기 MOSFET 공정에서 회로의 신뢰도에 영향을 미치는 음 바이어스 온도 불안정성(NBTI), 핫 캐리어 주입(HCI), 시간 의존 유전체 파손(TDDB) 등과 같은 노화 현상들에 의해서 회로 성능의 심각한 저하를 가져올 수 있다. 그러므로, 본 논문에서는 디지털회로에서 발생할 수 있는 노화를 극복할 수 있는 적응형 보상 회로를 제안하고자 한다. 제안된 보상회로는 노화에 의해 감소하는 회로 성능을 적응적으로 보상해 주기 위해서 노화 정도에 따라 파워스위치 폭을 조절할 수 있고, 순방향 바디 바이어싱 전압을 걸어줄 수 있는 파워 게이팅 구조를 사용하여서 45nm의 공정기술에서 설계되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.289-292
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• 2008

본 논문에서는 OpenRISC 프로세서의 성능 및 전력 소모 개선을 위해 동적 분기예측 기법, 사원 집합연관 캐시 구조, ODC를 이용한 클럭 게이팅 기법을 제안한다. 동적 분기 예측 기법은 분기 명령에 대해 다음에 실행될 명령에 대한 예측 주소를 저장하는 BTB를 사용하였다. 사원 집합연관 캐시는 네 개의 메모리 블록을 한 개의 캐시 블록에 사상되는 구조로 되어있어 직접사상 캐시에 비해 접근 실패율이 낮다. ODC를 이용한 클럭게이팅 기법은 논리합성 개념인 무관조건의 입출력 ODC조건을 찾아 클럭 게이팅 로직을 삽입함으로써 동적 소비전력을 줄일 수 있다. 테스트 프로그램을 이용하여 제안한 기법들을 적용한 OpenRISC 프로세서의 성능을 측정한 결과, 기존 프로세서 대비실행시간이 8.9% 향상 되었고, 삼성 $0.18{\mu}m$ 라이브러리를 이용하여 동적 전력을 측정한 결과, 기존 프로세서 대비 소비전력을 13.9% 이상 감소하였다.