• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.291-298
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• 2023

SRAM 기반 인 메모리 컴퓨팅은 폰 노이만 구조의 병목 현상을 해결하는 기술 중 하나이다. SRAM 기반의 인 메모리 컴퓨팅을 구현하기 위해서는 효율적인 SRAM 비트 셀 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 전력 소모를 감소시키고 회로 성능을 개선시키는 저 전력 차동 감지 8+T SRAM 비트 셀을 제안한다. 제안하는 8+T SRAM 비트 셀은 SRAM 읽기와 비트 연산을 동시에 수행하고 각 논리 연산을 병렬로 수행하는 리플 캐리 가산기에 적용한다. 제안하는 8+T SRAM 기반 리플 캐리 가산기는 기존 구조와 비교 하여 전력 소모는 11.53% 감소하였지만, 전파 지연 시간은 6.36% 증가하였다. 또한 이 가산기는 PDP(: Power Delay Product)가 5.90% 감소, EDP(: Energy Delay Product)가 0.08% 증가하였다. 제안한 회로는 TSMC 65nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, SPECTRE 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.601-606
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• 2017

고성능 디지털 회로 개발과 구현에 사용되는 SRAM 기반 FPGA(Field Programmable Gate Array)는 configuration memory가 SRAM으로 구현되었기 때문에 configuration memory에 소프트 에러가 발생하는 경우 오동작하게 된다. Xilinx사의 FPGA는 configuration memory 영역에 추가된 ECC(Error Correction Code)와 CRC(Cyclic Redundancy Code) 그리고 이들을 활용하는 SEM(Soft Error Mitigation) Controller를 이용하여 이러한 소프트 에러의 영향을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 SRAM 기반 FPGA에서 SEM Controller에 의해 configuration memory 영역이 소프트 에러로부터 보호될 때 FPGA의 신뢰도를 가용성 관점에서 해석하고 그 효과를 분석하였다. 이를 위해 FPGA 계열별 SEM Controller의 소프트 에러 정정 성능에 따른 가용성 함수를 유도하고 FPGA 계열별 사례를 적용하여 비교하였다. 연구 결과는 SRAM 기반 FPGA의 선정 및 가용성 예측에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권8호
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• pp.2916-2922
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• 2024

\\In memory semiconductors such as a static random access memory (SRAM), a common problem is soft errors under radiation environment. These soft errors cause bit flips, which are referred to as single event upsets (SEUs). Some radiation-hardened SRAM cells such as a Quatro SRAM, we-Quatro SRAM, and DICE SRAM cells have been reported for years. However, these designs have the disadvantage of taking up more area than a conventional 6T SRAM cell. Thus, we propose a radiation-hardened SRAM cell design that we named capacitor-static random access memory (C-SRAM) without area overhead. The C-SRAM is formed by simply adding a capacitor to the conventional 6T SRAM. It was designed to mitigate the radiation effect using the conservation law of electrical charge. Moreover, it has the same cell size as the conventional 6T SRAM cell. Its static noise margins (SNMs), which are indicators of operational stability, are equal to the conventional 6T SRAM values of 530 mV, 220 mV, and 860 mV in hold, read, and write modes, respectively. The results of the SEU simulation test showed that it had 4.761 times better flipping tolerance than the conventional 6T SRAM with a charge value of 247.494 fC. In addition, irradiation experiments also confirmed that the C-SRAM cell was more tolerant than the 6T SRAM cell. The conventional 6T SRAM and C-SRAM were fabricated using a standard 0.18 ㎛ CMOS process.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.57-64
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• 2005

본 논문에서는 내장된 메모리의 테스트를 편리하게 하기 위하여 간단한 사용자 설정에 의해 자동으로 BIST IP를 생성해 내는 범용 CAD 툴을 개발하였다. 기존의 툴들은 널리 사용되고 있는 알고리즘에 국한되어 있어 메모리의 모델이 변하게 되면 다시 메모리 모델에 따라 BIST IP를 설계해야 하는 번거로움이 있었다. 하지만 본 논문에서는 사용자가 원하는 메모리 모델에 따라 알고리즘을 적용해 자동으로 BIST IP를 생성해 주는 툴을 개발하였다. 내장된 메모리로는 리프레쉬가 필요 없는 다중-포트 비동기식 SRAM이 가장 많이 사용되며, 본 연구에서는 이중-포트 SRAM에 대하여 연구 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1104-1110
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• 2011

현재의 반도체 검사장비는 테스트 패턴 프로그램을 위한 메모리로 시스템 설계가 간단하고 리프레시가 필요 없는 SRAM(static random access memory) 모듈을 채용하고 있다. 그러나 SRAM 모듈을 이용한 시스템 구성은 용량이 커질수록 장비의 부피가 증가하기 때문에 메모리 대용량화 및 장비의 소형화에 걸림돌이 되고 있다. DRAM(dynamic random access memory)을 이용하여 반도체 검사 장비를 제작할 경우 SRAM 보다 비용과 장비의 면적이 줄어드는 장점이 있지만 DRAM의 특성 상 메모리 셀 리프레시가 필요하여 정시성을 보장해야 하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DDR2 SDRAM(double data rate synchronous dynamic random access memory)을 이용한 비메모리 검사장비에서 정시성을 보장해 주는 알고리즘을 제안하고 알고리즘을 이용한 메모리 컨트롤러를 개발하였다. 그 결과, DDR2 SDRAM을 이용할 경우 SRAM을 이용할 때 보다 가격과 면적이 줄어들어 가격측면에서는 13.5배 그리고 면적측면에서는 5.3배 이득이 있음을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.125-131
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• 2018

STT-RAM is attracting as a next generation Non-volatile memory for replacing cache memory with low leakage energy, high integration and memory access performance similar to SRAM. However, there is problem of write operations as the other Non_volatile memory. Hybrid cache memory using SRAM and STT-RAM is attracting attention as a cache memory structure with lowe power consumption. Despite this, reducing the leakage energy consumption by the STT-RAM is still lacking access to the Dynamic energy. In this paper, we proposed as energy management method such as a way-selection approach for hybrid L2 cache fo SRAM and STT-RAM and memory selection method of write/read operation. According to the simulation results, the proposed hybrid cache memory reduced the average energy consumption by 40% on SPEC CPU 2006, compared with SRAM cache memory.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.117-123
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• 2013

비터비 디코더(Viterbi decoder)용 임베디드 SRAM은 범용(General purpose) CPU에 쓰이는 SRAM과 달리 읽기, 쓰기 동작이 비터비 복호 알고리즘에 따라 일정한 액세스 패턴을 갖고 동작한다. 이 연구를 통하여 제안된 임베디드 SRAM의 구조는 이러한 메모리 동작의 패턴에 최적화되어 워드라인과 비트라인에서 발생하는 불필요한 전력소모를 제거함으로써 쓰기 동작의 소모 전력을 크게 줄일 수 있다. 65nm CMOS 공정으로 설계된 비터비 디코더는 본 논문에서 제안된 SRAM 구조를 이용하여 기존의 임베디드 SRAM 대비 8.92%만큼 면적증가로 30.84% 소모 전력 감소를 이룩할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.21-23
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• 2013

Static Random Access Memory (SRAM) using CMOS technology has many advantages. It does not need to refresh every certain time, as a result, the speed of SRAM is faster than Dynamic Random Access Memory (DRAM). This is the reason why SRAM is widely used in almost processors and system on chips (SoC) which require high processing speed. Two basic operations of SRAM are read and write. We consider two basic factors, including the accuracy of read and write operations and the speed of these operations. In our paper, we propose the read and write assist circuits for SRAM. By adding a power control circuit in SRAM, the write operation performed successfully with low error ratio. Moreover, the value in memory cells can be read correctly using the proposed pre-charge method.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권8호
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• pp.93-98
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• 2004

SRAM에서 쓰기 전력을 줄이기 위하여 소스 전압을 높인 메모리 셀을 이용한 저전력 SRAM을 제안하였다. 메모리 셀의 소스 전압을 GND에서 V/sub T/로 올리고 비트라인과 데이터버스의 프리차지 전압을 V/sub DD/에서 V/sub DD/-V/sub T/로 낮춤으로써 비트라인과 데이터버스의 스윙 전압을 줄였다. 이것은 면적의 증가와 속도 감소 없이 SRAM의 쓰기 전력을 크게 줄여준다. 8K×32비트의 SRAM이 0.25um CMOS 공정으로 제작되었다. 제작된 SRAM은 2.5V 전원과 300MHz 동작 주파수에서 쓰기 동작의 소모전력을 45% 줄였고, 최대 동작 주파수는 330MHz였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제16권6호
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• pp.293-302
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• 2015

Degraded data stability, weaker write ability, and increased leakage power consumption are the primary concerns in scaled static random-access memory (SRAM) circuits. Two new SRAM cells are proposed in this paper for achieving enhanced read data stability and lower leakage power consumption in memory circuits. The bitline access transistors are asymmetrically gate-underlapped in the proposed SRAM cells. The strengths of the asymmetric bitline access transistors are weakened during read operations and enhanced during write operations, as the direction of current flow is reversed. With the proposed hybrid asymmetric SRAM cells, the read data stability is enhanced by up to 71.6% and leakage power consumption is suppressed up to 15.5%, while displaying similar write voltage margin and maintaining identical silicon area as compared to the conventional memory cells in a 15 nm FinFET technology.