• 제목/요약/키워드: System-on-chip

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집적된 수동 소자 변동에 의한 RC 시상수 자동 보정 기법 (Automatic Tuning Architecture of RC Time-Constant due to the Variation of Integrated Passive Components)

  • 이성대;홍국태;장명준;정강민
    • 센서학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.115-122
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    • 1997
  • 집적된 수동소자의 변동에 의한 RC 시상수 변동을 보정하는 on-chip 자동 보정(tuning)회로를 제안된 적분레벨 근사화 기법을 이용하여 설계하였다. 이 방법은 기존의 이중경사 보정회로가 갖는 결점인 미발생 코드 존재와 오류코드 발생을 해결할 수 있으며, 보정코드가 정상적인 동작을 할 때는 고정되기 때문에 집적회로에서 처리되는 신호의 변조를 유발하지 않는다. 이 보정회로는 적분기와 간단한 A/D 변환기 및 디지탈 제어 회로로 구성되며, 집적회로내의 모든 커패시터는 커패시터 열로 대체된 후 설정된 RC 시상수를 유지하도록 보정회로에 의해서 프로그램 된다. 설계된 자동 보정회로에 의하여 ${\pm}50%$의 시상수 변동율을 갖는 집적 시스템의 RC 시상수 오차범위는 4비트 보정로드의 경우 $-9.74{\sim}+9.69%$로 측정되었다.

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저 전력 시스템 온 칩 설계를 위한 버스 분할 기술 (Bus Splitting Techniques for Low Power SoC Design)

  • 임호영;윤미선;신현철;박성주
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권6호
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    • pp.324-332
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    • 2005
  • 일반적으로 버스에서 소모되는 에너지는 전체 시스템에서 큰 비중을 차지한다. 버스 분할 방법은 시스템의 소모 에너지를 줄이고 각 버스 세그먼트들의 기생 부하(parasitic load)를 감소시킴으로서 지연시간을 줄이는데 사용될 수 있다. 버스를 분할함에 있어서 버스에 의해 상호 연결된 처리소자들 사이의 데이타 교환 확률 분포에 따라 가장 적은 에너지를 소모하는 버스 분할 방법은 달라질 수 있다. 본 연구에서는 수평적인 버스 분할 구조의 확장된 개념으로 트리구조 기반의 버스 분할 방법에 대해 연구하고, 이를 바탕으로 여러 가지 버스 분할 방법 중에서 주어진 시스템의 처리소자 간 데이타 교환 확률의 분포에 따라 가장 적합한 구조를 선택하는 문제에 대해 논하였다. 실험 결과는 제안된 방법들이 버스에서 소모되는 에너지를 최대 83$\%$까지 감소시킬 수 있음을 보여준다.

전용 PLD를 가진 새로운 SoC 플랫폼 (A New SoC Platform with an Application-Specific PLD)

  • 이재진;송기용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.285-292
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    • 2007
  • SoC는 소프트웨어와 하드웨어가 통합 설계되는 시스템 수준 설계 플랫폼이며 상위 수준 합성은 SoC 설계방법론의 중요한 과정이다. 최근 SPARK라 불리는 병렬 상위 수준 합성 툴이 개발되었다. SPARK는 C코드를 입력받아 코드 이동과 다양한 변형 기술을 이용해서 스케줄하고 최종적으로 합성 가능한 RTL VHDL를 생성한다. 기본 적인 디지털 신호 및 영상처리 알고리즘은 반복 순환문으로 표현되며, 합성을 동해 SPARK는 다양한 루프 변형 알고리즘을 적용한다. 그러나 이 기법에 의한 합성 결과는 디자이너가 수동으로 직접 설계한 최적구현과 비교했을 때 성능 면에서 만족할 만한 결과를 생성하지 못한다. 본 논문에서는 전용 프로그램 논리소자를 가지는 새로운 SoC 플랫폼을 제안하고, C로 기술된 행위 수준 반복 순환문을 2차원 시스톨릭 어레이로 매핑하는 과정을 기술한다. 최종적으로 유도된 시스톨릭 어레이는 제안된 SoC 플랫폼 상의 전용 프로그램 논리소자 상에 구현된다.

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임베디드 시스템에서 후방 분기 명령어 정보를 이용한 저전력 명령어 캐쉬 설계 기법 (Energy-aware Instruction Cache Design using Backward Branch Information for Embedded Processors)

  • 양나라;김종면;김철홍
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.33-39
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    • 2008
  • 반도체 기술의 급속한 발달과 함께 임베디드 프로세서의 성능이 점차 강력해지면서 몇 가지 문제점이 발생하게 되었다. 그 중에서도 프로세서 내에서 소비되는 에너지의 급격한 증가는 심각한 문제이다. 이러한 이유로 인해 최신의 임베디드 프로세서를 설계할 때에는 성능과 함께 에너지 효율성이 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 프로세서에서 소비되는 에너지의 상당 부분을 차지하고 있는 명령어 캐쉬의 에너지 효율성을 향상시키기 위해 후방 분기 명령어 정보를 이용하는 기법을 제안하고자 한다. 큰 크기의 주 명령어 캐쉬와 작은 크기의 순환문 캐쉬로 구성되는 제안된 기법을 통해 프로세서의 요청이 올 때 주 명령어 캐쉬와 순환문 캐쉬 중에서 하나의 캐쉬만이 선택적으로 접근되도록 하여 주 명령어 캐쉬의 접근 횟수를 크게 감소시킴으로써 우수한 에너지 효율성을 얻을 수 있다. 실험 결과, 제안하는 저전력 명령어 캐쉬는 기존의 명령어 캐쉬와 비교하여 평균 20%의 에너지 소비를 감소시킨다는 사실을 확인하였다.

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이분법을 이용한 CMOS D-FF의 불안정상태 구간 측정 (Metastability Window Measurement of CMOS D-FF Using Bisection)

  • 김강철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.273-280
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    • 2017
  • 트랜지트터의 대용량 집적 기술이 발전함에 따라 다수의 CPU를 하나의 칩에 구현하게 되었으며, 시스템의 요구사항을 맞추기 위하여 클럭 주파수는 점점 더 빨라지고 있다. 그러나 클럭 주파수를 증가시키는 것은 클럭 동기화 같은 시스템의 오동작을 일으키는 문제들을 유발시킬 수 있으므로 디지털 칩 설계 시에 불안정 상태 문제를 피하는 것이 아주 중요하다. 본 논문에서는 80nm CMOS 공정으로 설계된 D-FF을 사용하여 온도, 전원, 전달 게이트의 크기에 따라 Hspice의 이분법을 사용하여 불안정상태 구간을 측정한다. 모의 실험 결과에서 불안정상태 구간은 온도와 전원 전압의 증가에 따라 조금 증가하였지만, 전달 게이트의 면적에 대해서는에 포물선 모양으로 비례하고 있으며, 전달 게이트의 P 형과 N 형 트랜지스터의 비율이 4:2 일 때 불안정상태 구간이 최소가 되는 것을 확인하였다.

차량용 FMCW 레이더의 탐지 성능 분석 및 신호처리부 개발 (The analysis of the detection probability of FMCW radar and implementation of signal processing part)

  • 김상동;현유진;이종훈;최준혁;박정호;박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.2628-2635
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    • 2010
  • 본 논문에서는 차량용 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더의 도플러 주파수와 아날로그-디지털 변환기 비트 수에 따른 탐지 성능 분석 및 신호처리부 개발을 진행하고자 한다. 성능 평가를 위한 FMCW 레이더의 시스템 모델은 송신부와 수신부로 구성되어 있으며 채널은 가우시안 잡음 환경을 사용한다. 이론과 시뮬레이션을 통해서 시스템 모델을 검증한다. 수신부에서는 수신 신호와 기준 신호사이의 부정합으로 인한 주파수 오차가 발생하게 된다. 75cm의 분해능를 갖는 FMCW 레이더에서 도플러 주파수가 약 38KHz이하인 경우 탐지 성능의 열화가 발생하지 않음을 알 수 있다. 아날로그-디지털 변환기 비트에 따른 탐지 성능은 6비트가 최소의 비트로 결정될 수 있음을 알 수 있다. 그리고 FPGA를 이용하여 디지털 송신 파형 발생기를 위한 집적 디지털 신디사이저(Direct Digital Synthesis) 칩을 기반한 FMCW 레이더 신호처리부를 설계 및 구현을 진행한다.

초미세 유체 제어 시스템 구현을 위한 마이크로 펌프와 밸브의 집적 (Characterization of Microfluidic system integrated with micropump and microvalve)

  • 유종철;허현정;최영진;강치중;김한수;이경일;신진국;김용상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1645-1646
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    • 2006
  • Micro ElectroMechanical Systems (MEMS) 기술을 이용한 초미세 유체 제어 시스템 (마이크로 펌프, 마이크로 밸브, 마이크로 채널, 마이크로 믹서 등)은 화학, 생명분야의 DNA 분석, 항원-항체 분석, 질병의 진단 등에 사용되는 lab-on-a-chip, micro total analysis system ($\mu$-TAS) 등에서 화학 및 바이오 유체를 제어하는 분석 시스템의 일부분으로서 사용되며 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 이러한 microchip을 구현하기 위해 초미세 유체 제어 소자인 마이크로 펌프와 밸브를 같은 기관 위에 polydimethylsiloxane (PDMS)와 indium tin oxide (ITO)-Glass를 사용하여 동일한 구조로 집적 하였다. 마이크로 펌프의 pumping rate은 인가 직류 펄스 전력의 주파수와 duty 비를 변화시켜 최적화하였다. 직류 펄스 전력 500 mW를 인가하였을 때 주파수 2 Hz, duty 비 7 %에서 약 $1.05{\mu}l/min$의 최대 유량이 측정되었다. 마이크로 밸브는 ITO 히터에 전력을 인가함으로서 유량의 on/off 제어가 잘 됨을 확인할 수 있었고 유체를 closing하기 위해 필요한 전력은 약 300 mW이다.

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이중 몰딩에 의한 백색 LED의 광추출 효율 향상 (Enhancement of Light Extraction in White LED by Double Molding)

  • 장민석;김완호;강영래;김기현;송상빈;김진혁;김재필
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.849-856
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    • 2012
  • Chip on board type white light emitting diode on metal core printed circuit board with high thixotropy silicone is fabricated by vacuum printing encapsulation system. Encapsulant is chosen by taking into account experimental results from differential scanning calorimeter, shearing strength, and optical transmittance. We have observed that radiant flux and package efficacy are increased from 336 mW to 450 mW and from 11.9 lm/W to 36.2 lm/W as single dome diameter is varied from 2.2 mm to 2.8 mm, respectively. Double encapsulation structure with 2.8 mm of dome diameter shows further significant enhancement of radiant flux and package efficacy to 667 mW and 52.4 lm/W, which are 417 mW and 34.8 lm/W at single encapsulation structure, respectively.

400MHz 광대역 디지털 자기상관분광기 설계연구 (A DESIGN STUDY OF THB 400MHZ WIDE-BAND DIGITAL AUTOCORRELATION SPECTROMETER)

  • 이창훈;김광동;한석태;김태성;최한규;변도영;구본철
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제19권4호
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    • pp.327-340
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    • 2002
  • 본 연구에서는 전파천문 관측연구 분야에서 외부은하의 스펙트럼 선 관측연구와 특정 전파원의 조사 관측을 위해서 필요한 광대역 디지털 자기상관분광기 시스템을 연구 개발하기 위 한 설계 연구를 수행하였다. 본 연구에서 설계되는 자기상관분광기는 기존의 시스템과는 달리 신호 입력에 대한 입력전력의 동적 범위와 입력 주파수 범위를 확대하여 어떤 시스템의 전파 분광기로도 자유롭게 사용할 수 있도록 하였다. 또한 신호의 샘플링 방식 또한 일반의 신호 검출기와는 다르게 aliasing 샘플링 방식을 사용하여, 대역 손실을 최소화하고 있으며, 상관기를 통과한 신호에 대해서는 전용의 DSP소자를 이용하여, 적분 및 퓨리에 변환 등을 하드웨어적으로 처리하도록 하여 그 신호 처리속도를 빠르게 설계하여, 최근에 많은 연구가 진행되는 우주전파 관측연구인 “On the fly”방식 등의 측정 방식을 지원할 수 있도록 설계하였다.

경계면스캔에서의 연속캡쳐 시험구조 개발 (Development of Continuous Capture Test Architecture in the Boundary Scan)

  • 장영식;이창희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제16A권2호
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    • pp.79-88
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    • 2009
  • 경계면스캔 구조는 시험대상회로의 입력측 스캔경로에 직렬입력을 통하여 시험패턴을 입력하고, 병렬로 대상회로에 인가한 후, 응답값을 출력측 스캔경로를 통하여 TDO로 직렬로 출력하는 시험구조로서, 대상회로의 동작속도에 맞추어 인가되는 연속적인 시험패턴에 대한 대상회로의 동적인 변화되는 출력을 관찰하는 것이 불가능하다. 본 논문에서는 대상회로의 동작속도 환경하에서 연속적인 시험패턴을 입력하여 시험대상회로의 연속적인 동적인 출력값들을 지속적으로 TDO로 출력함으로써 대상회로에 대한 성능시험에 사용할 수 있는 패턴생성기와 CBSR(Continuous capture Boundary Scan Register)를 이용한 시험구조와 시험절차를 개발하였다. 본 논문에서 사용된 CBSR은 연속캡쳐 설정과 쉬프트경로 설정을 위해 개발되었으며, 표준의 경계면 스캔 레지스터의 기능을 정상적으로 수행하도록 설계되었다. Altera의 Max+Plus 10.0를 사용하여 패턴생성기와 CBSR을 이용한 시험구조를 설계하고, 스캔구조를 적용 설계하고, CCAP명령어를 사용한 시험절차를 시뮬레이션을 통해 제안된 시험구조의 동작의 정확성을 확인하였다.