본 논문에서는 리프팅 기반 일차원 (9,7) 이산 웨이블렛 변환(Discrete Wavelet Transform, DWT) 필터에 대한 효율적인 디지트 시리얼 VLSI 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 연산을 디지트 단위로 처리하여 하드웨어 자원 소모량을 줄이고 승산기를 단순한 쉬프트와 덧셈 연산으로 대체하여 하드웨어를 최소화하였다. 적절한 데이터 비트할당을 위하여 PSNR을 분석하였고 이에 따라 입 출력 및 내부 데이터에 대한 비트를 정하였다. recursive folding 방식의 스케줄링을 적용할 때에 피드백에 의한 데이터 레이턴시로 인한 성능저하가 되지 않도록 설계하였다. 제안된 구조는 디지트 시리얼 구조를 통해 적은 하드웨어 자원을 사용하면서 100% 하드웨어 효율을 유지할 수 있도록 설계함으로써 하드웨어 비용과 성능을 동시에 고려하였다. 제안된 구조는 VerilogHDL로 모델링 하여 검증하였고 Synopsys사의 Design Compiler로 동부하이텍 0.18um 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성하였으며 2 input NAND 게이트 기준 3,770개의 게이트 수와 최대 동작주파수 330MHz의 결과를 얻었다.
CAD tools that has the common data base system are important to design for the VLSI. Each CAD tools are used to design for the VLSI, and to reduce the complexity, man-error, design-time for the IC design. CIF, a layout description language, was proved to be effective in this point. In this article, the program which translates pattern generation data for the mask tooling into CIF data was described. This program has its character in the unification of physical design data base for a design automated CAD system. The output format of CIF data is fitting to the input of the kgraph that is graphic layout editor, and the name of each layer and the output file is extended as a user's option.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제6권3호
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pp.220-227
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2017
Technology development is leading to the invention of more sophisticated electronics appliances that require long battery life. Therefore, saving power is a major concern in current-day scenarios. A notable source of power dissipation in sequential structures of integrated circuits is due to the continuous switching of high-frequency clock signals, which do not carry any information, and hence, their switching is eliminated by a method called clock gating. In this paper, we have incorporated a recent clock-gating style named Leakage Control Transistor (LECTOR)-based clock gating to drive a multi-stage sequential architectures, and we focus on its performance under three different process corners (fast-fast, slow-slow, typical-typical) through Monte Carlo simulation at 18 GHz clock with 90 nm technology. This gating is found to be one of the best gated approaches for multi-stage architectures in terms of total power consumption.
IC 집적기술이 고도로 발달하면서 출현한 SOC(System On a Chip)는 미리 설계된 코어를 재 사용하는 모듈러 기법을 회로 설계 과정에 도입시켰고, 따라서 테스트 설계에도 모듈러 기법이 도입되었다. 이러한 SOC 테스트에 소요되는 비용의 최소화를 위해서는, SOC 테스트 구조의 핵심 구성요소인 코어 테스트 wrapper의 테스트 시간과 테스트 면적을 동시에 최적화시킬 수 있는 설계 기법이 필요하다. 본 논문에서는 최소 비용의 SOC 테스트를 위한 효율적인 코어 테스트 Wrapper 설계 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 기존의 기법들이 각기 가지고 있는 장점들을 하나로 취합하고 더욱 발전시킴으로써 필드에서 실재적으로 사용될 수 있는 효율적인 코어 테스트 wrapper 설계 기법이다.
In asynchronous transfer mode (ATM) networks, fixed length cells of 53 bytes are transmitted. A cell may be discarded during transmission due to buffer overflow or a detection of errors. Cell discarding seriously degrades transmission quality. The quality degradation can be reduced by employing efficient forward error control (FEC) to recover discarded cells. In this paper, we present the design and implementation of decoding equipment for FEC in ATM networks based on a single parity check (SPC) product code using very-large-scale integration (VLSI) technology. FEC allows the destination to reconstruct missing data cells by using redundant parity cells that the source adds to each block of data cells. The functionality of the design has been tested using the Model Sim 5.7cXE Simulation Package. The design has been implemented for a $5{\times}5$ matrix of data cells in a Virtex-E XCV 3200E FG1156 device. The simulation and synthesis results show that the decoding function can be completed in 81 clock cycles with an optimum clock of 56.8 MHz. A test bench was written to study the performance of the decoder, and the results are presented.
본 본문은 NOMS 와 CMOS 집적회로에서 발생 가능한 물리적 결점에 의한 결함에 대해서 Fail-safe 시스템에서 사용할 목적이며, 첫 번째 VLSI 회로 상에서 다양한 물리적 결점을 반영할 수 있는 PLA에 대한 결함 모델을 제시한다. PLA에 근거한 설계 이유는 VLSI칩에서의 물리적 결점을 세부적으로 분식하는 것이 너무 복잡하기 때문이다. 두 번째 본문에서는 2단 AND-OR 또는 NOR-NOR 회로로 구현한 설계가 최적의 크기를 갖는다는 것을 보여준다. 또한 NOR-NOR PLA로 구현한 비교기가 제시한 단일 결함 모델에 대해서 자체시험성을 갖는다는 것을 증명한다. 최종적으로 Fail-safe 가산기에 대해 빌딩블럭으로 자체시험 비교기의 적용을 논한다.
타원곡선 암호 시스템에서 유한체 연산은 핵심적인 부분을 차지하고 있지만 나눗셈 연산의 경우 연산 과정이 복잡하여 이를 위한 효율적인 알고리즘 및 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 매우 큰 소수 m을 가지는 $GF(2^m)$상에서 효율적인 면적과 연산시간을 갖는 Radix-4 시스톨릭 나눗셈기를 제안한다. 제안된 유한체 나눗셈기는 유클리드 알고리즘과 표준기저 방식을 사용하였다. 수학적 정리를 통한 효율적인 알고리즘과 Radix-4에 맞는 새로운 카운터 구조를 제안하였고 이를 VLSI 설계에 적합하도록 시스톨릭 구조를 이용하여 설계하였다. 제안된 구조는 기존의 병렬 및 직렬 나눗셈기, Digit-serial 시스톨릭 나눗셈기와 비교해서 효율적인 면적과 연산 시간을 갖는다. 본 연구에서는 $GF(2^{193})$에서 동작하는 유한체 나눗셈기를 설계하였으며, 동부아남 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 동작 주파수는 400MHz이다.
동시 스위칭 잡음(SSN: Simultaneous Switching Noise)을 줄이기 위한 새로운 기법을 제안한다. 새롭게 제안하는 구조는 이중 층 파워 라인(DLPL: Dual Layer Power Line) 구조를 이용하여 실리콘 상에 상호 인덕터(mutual inductor)를 구현하여 SSN을 줄일 수 있다. 여기서 제안하는 DLPL은 상호 인덕터가 서로 가깝게 위치하여 커플링(coupling)을 높일 수 있으며 순간적인 많은 전류가 서로 반대 방향으로 동시에 흐르게 하여 두 파워 라인 사이에 상호 인덕턴스를 만들어 내며, 이러한 상호 인덕터는 스위칭 잡음을 줄이는 역할을 한다 SPICE 시뮬레이션을 통해 상호 인덕터의 커플링 계수(coupling coefficient)가 0.8 이상일 경우 이전에 보고된 해결 방안들과 비교할 때 63%까지 스위칭 잡음을 더욱 감소 시킬 수 있었다. 또한 이 DLPL 기법은 PCB 회로설계에」=적용시킬 수 있는 이점을 가지고 있다.
In this paper, a design of processor IP for TCP/IP protocol stack is described. The processor consists of input and output buffer memory with dual bank structure, 32-bit RISC microprocessor core, DMA unit with on-the-fly checksum capability. To handle the various modes of TCP/IP protocol, hardware and software co-design approach is used rather than the conventional state machine based design. To eliminate delay time due to the data transfer and checksum operation, DAM module which can execute the checksum operation on-the-fly along with data transfer operation is adopted. By programming the on-chip code ROM of RISC processor differently. the designed stack processor can support the packet format conversion operations required in the various TCP/IP protocols.
Park, Jong Kang;Moon, Jun Young;Kim, Kyunghoon;Yang, Youngoo;Kim, Jong Tae
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제14권6호
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pp.718-727
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2014
In a wireless communications system, a predistorter is often used to compensate for the nonlinear distortions that result from operating a power amplifier near the saturation region, thereby improving system performance and increasing the spectral efficiency for the communication channels. This paper presents a new VLSI design for the polynomial digital predistorter (DPD). The proposed DPD uses a Coordinate Rotation Digital Computing (CORDIC) processor and a PD process with a fully-pipelined architecture. Due to its simple and regular structure, it can be a competitive design when compared to existing polynomial-type and approximated DPDs. Implementing a fifth-order distorter with the proposed design requires only 43,000 logic gates in a $0.35{\mu}m$ CMOS standard cell library.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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