• 제목/요약/키워드: VLSI layout

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상관관계를 이용한 홉필드 네트웍의 VLSI 구현 (VLSI Implementation of Hopfield Network using Correlation)

  • 오재혁;박성범;이종호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.254-257
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    • 1993
  • This paper presents a new method to implement Hebbian learning method on artificial neural network. In hebbian learning algorithm, complexity in terms of multiplications is high. To save the chip area, we consider a new learning circuit. By calculating similarity, or correlation between $X_i$ and $O_i$, large portion of circuits commonly used in conventional neural networks is not necessary for this new hebbian learning circuit named COR. The output signals of COR is applied to weight storage capacitors for direct control the voltages of the capacitors. The weighted sum, ${\Sigma}W_{ij}O_j$, is realized by multipliers, whose output currents are summed up in one line which goes to learning circuit or output circuit. The drain current of the multiplier can produce positive or negative synaptic weights. The pass transistor selects eight learning mode or recall mode. The layout of an learnable six-neuron fully connected Hopfield neural network is designed, and is simulated using PSPICE. The network memorizes, and retrieves the patterns correctly under the existence of minor noises.

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VLSI 레이아웃 이식 시스템에 관한 연구 (A Research for VLSI Layout Migration EDA System)

  • 곽성훈;이기중;김용배;이윤식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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    • pp.1089-1094
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    • 2000
  • 소형 고성능 가전기기를 실현하기 위한 다기능 고집적의 실리콘화에 대응하기 위하여 반도체 업계는 SoC(System On a Chip) 설계, 반도체 지적 재산권인 IP(Intellectual Property)에 관한 연구를 두개의 핵심 연구 항목으로 설정하여 진행되어 왔다. 반도체 레이아웃 이식 자동화 시스템은 설계 재활용(Design Reuse), IP의 실용화와 확산을 위한 핵심 연구 과제 중의 하나로써, Time-To-Market 과 Time-To-Money 를 동시에 가능토록 하는 근간의 기술이 된다. 본 연구는 정확하고 고속의 IP내의 반도체 소자 인식 알고리즘, 그래프를 이용한 제한 조건의 구현과 해석, 향상된 컴팩션(Compaction) 알고리즘의 연구로 말미암아 기존의 연구 결과 대비 평균 20배의 속도 향상과 평균 41%의 메모리만을 사용함으로써 경쟁 기술 대비 월등한 우위를 보이고 있다. 이로써, 대형의 반도체 설계 도면의 처리를 가능하도록 하였으며, 반도체 IP의 응용성(flexibility)을 부여 함으로써, IP의 재활용의 기초 연구와 SoC 설계 확산에 지렛대 역할을 하는 연구가 되리라고 예측한다.

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반도체 자동 이식 알고리즘에 관한 연구 (Algorithms of the VLSI Layout Migration Software)

  • 이윤식;김용배;신만철;김준영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권10호
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    • pp.712-720
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    • 2001
  • 인터넷의 확산, 이동 통신기기의 급속한 보급으로 말미암아 가전업계는 소형의 다기능의 시스템을 필요로 하고 있고, 이를 위하여 반도체 업계에 고기능, 다기능, 초소형의 시스템용의 칩을 요구하고 있다. 지수 함수적 증가하는 기능의 요구는 반도체 설계 능력을 넘어 선지 이미 오래 전이고 이를 극복하기 위하여서 반도체 업계는 여러 가지 방안을 제시하고 있다. 그러나, 이미 그 차이를 따라 잡기는 포기한 상태이고 이 갭을 줄이고자 하는 방안을 모색 중이다. 그 방안은 SoC(System On a Chip), 설계 재활용(Design Reuse)등의 개념을 활용하고 있다. 설계 재활용을 위하여서는, 반도체 지적 소유권(Intellectual Property)의 표준화와 더불어 레이아웃 자동이식에 관한 연구와 상품화가 필수적이다. 본 논문은 반도체 설계 형식 중에서 생산 공정과 밀접한 레이아웃 형식의 회로도면 처리를 자동화하여 설계와 생산 시간을 혁신적으로 단축하기 위한 연구이다. 레이아웃 형식은 특성상 도형(폴리곤)으로 구성되어 있으며, 레이아웃 형태에서 다양한 도형의 중첩이 반도체의 트랜지스터, 저항, 캐패시터를 표현함으로써, 반도체 지적소유권 의 하나의 형식으로 자주 활용되고 있다. 본 논문은 반도체 레이아웃 이식 소프트웨어 시스템의 내부 기능에 관한 설명과 처리 능력과 속도를 높이기 위한 알고리즘의 제안과 벤치마킹 결과를 보여 주고 있다. 비교 결과, 자원의 최적 활용(41%)으로 대용량의 처리 가능성을 보여 주고 있으며, 처리 속도는 평균 27배로써 이전의 벤치마킹 회로를 더욱 확장하여 그 결과를 보여 주고 있다. 이러한 비교 우위는 본 논문에 포함된 소자 처리 알고리즘과 그래프를 이용한 컴팩션 알고리즘에 기인한다.된 primer는 V. fluvialis에 종 특이성이 있으며 여러 Vibrio종으로부터 빠른 검출이 가능함을 확인하였다.로부터 빠른 검출이 가능함을 확인하였다.TEX>$^{-1}$에서는 16~20일, 30 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$에서는 9~15일, 60~100 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$에서는 5~9일에 걸쳐 나타났다 고농도인 60~100 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$ 에서 처리 개체 중에 10% 미만이 살아있는 번데기 상태로 관찰되었다. 또한 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$에서는 16~20 일로 비처리(l1~15일)에 비해 발생지연이 나타났다. 우화에 성공한 개체들의 암컷과 수컷의 비율에는 차이가 없었다. 번데기 상태로 치사된 시기는 비처리 시에는 13~16일 동안에 집중적으로 나타났으며 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$에서는 6~23일로 넓은 분포를 보여 발생지연이 반영되었다. 30 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$처리에서는 13~16일, 60~100 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$처리에서는 6~16일 동안에 치사되는 것으로 나타났다.species and seed production for their use on smaller scale and more costly but more effective results. The use of

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컴포지트 비디오 디코더를 위한 웨이블릿 기반 3차원 콤 필터의 설계 (Design of Wavelet-Based 3D Comb Filter for Composite Video Decoder)

  • 김남섭;조원경
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.542-553
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    • 2006
  • 컴포지트 비디오 신호는 Y와 C성분이 같은 주파수대에서 중첩되어 있기 때문에 영상처리를 위한 Y/C 분리 시 필연적으로 화질의 열화가 발생한다. 이에 본 논문에서는 이러한 화질의 열화를 최소화하기 위하여 3차원 콤 필터 기법과 웨이블릿 변환을 혼용하여 최적의 영상을 만들 수 있는 새로운 콤 필터 기법을 제안하고 이를 VLSI로 설계하였다. 제안된 기법은 웨이블릿을 적용하였으며 비교 라인에 대한 임계값을 적용하여 최상의 화질을 얻을 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 PSNR비교 시 개선된 화질을 나타내었으며, 실제 눈으로 판독한 결과 뚜렷한 화질개선을 나타내었다. 또한 제안된 방법의 실제 응용을 위하여 적합한 하드웨어 구조를 개발하였으며, VHDL 을 이용하여 구현하였고 0.25 micrometer CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 최종적인 VLSI 레이아웃을 생성하였다.

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vMOS 기반의 DLC와 MUX를 이용한 용량성 감지회로 (Design of a Capacitive Detection Circuit using MUX and DLC based on a vMOS)

  • 정승민
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.63-69
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    • 2012
  • 본 논문에서는 용량성 지문센서의 회색조 이미지를 얻기 위한 새로운 회로를 제안하고 있다. 기존의 회로는 회색조 이미지를 얻기 위해 많은 칩 면적을 차지하는 DAC를 적용하거나 전력소모가 많고 전역 클럭을 적용하는 비휘발성 메모리에 적용되는 승압회로를 픽셀별로 적용하였다. 개선된 전하분할 방식의 용량성 지문센서 감지회로는 뉴런모스(vMOS) 기반의 DLC(down literal circuit) 회로와 단순화된 아날로그 MUX(multiplexor)를 적용하였다. 설계된 감지회로는 0.3V, $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 적용하여 동작을 검증하였다. 제안된 회로는 기존의 비교기와 주변회로를 필요로하지 않으므로 단위 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 이미지의 해상도를 향상 시킬 수 있다.

수평 및 수직 윤곽선을 개선한 ADI(Adaptive De-interlacing) 보간 알고리즘의 ASIC 설계 (The ASIC Design of the Adaptive De-interlacing Algorithm with Improved Horizontal and Vertical Edges)

  • 한병혁;박노경;배준석;박상봉
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.139-142
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    • 2000
  • In this paper, the ADI (Adaptive De-interlacing) algorithm is proposed, which improves visually and subjectively horizontal and vertical edges of the image processed by the ELA(Edge Line-based Average) method. This paper also proposes a VLSI architecture for the proposed algorithm and designed the architecture through the full custom CMOS layout process. The proposed algorithm is verified using C and Matlab and implemented using 0.6$\mu\textrm{m}$ 2-poly 3-metal CMOS standard libraries. For the circuit and logic simulation, Cadence tool is used.

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Low Power Design of the Neuroprocessor

  • Pandya, A.S.;Agarwal, Ankur;Chae, G.Y.
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.79-83
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    • 2004
  • This paper presents the performance analysis for CPL based design of a Low power digital neuroprocessor. We have verified the functionality of the components at the high level using Verilog and carried out the simulations in Silos. The components of the proposed digital neuroprocessor have also been verified at the layout level in LASI. The layouts have then been simulated and analyzed in Winspice for their timing characteristics. The result shows that the proposed digital neuroprocessor consistently consumes less power than other designs of the same function. It can also be seen that the proposed functions have lesser propagation delay and thus higher speed compared to the other designs.

미세공정상에서 전가산기의 해석 및 비교 (Analysis and Comparison on Full Adder Block in Deep-Submicron Technology)

  • 이우기;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.67-70
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    • 2003
  • In this paper the main topologies of one-bit full adders, including the most interesting of those recently proposed, are analyzed and compared for speed, power consumption, and power-delay product. The comparison has been performed on circuits, optimized transistor dimension to minimize power-delay product. The investigation has been carried out with properly defined simulation runs on a Cadence environment using a 0.25-${\mu}m$ process, also including the parasitics derived from layout. Performance has been also compared for different supply voltage values. Thus design guidelines have been derived to select the most suitable topology for the design features required. This paper also proposes a novel figure of merit to realistically compare n-bit adders implemented as a chain of one-bit full adders. The results differ from those previously published both for the more realistic simulations carried out and the more appropriate figure of merit used. They show that, except for short chains of blocks or for cases where minimum power consumption is desired, topologies with only pass transistors or transmission gates are not attractive.

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멀티링 설계규칙검사를 위한 효과적인 하드웨어 가속기 (MultiRing An Efficient Hardware Accelerator for Design Rule Checking)

  • 노길수;경종민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.1040-1048
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    • 1987
  • We propose a hardware architecture called Multiring which is applicable for various geometrical operations on rectilinear objects such as design rule checking in VLSI layout and many image processing operations including noise suppression and coutour extraction. It has both a fast execution speed and extremely high flexibility. The whole architecture is mainly divided into four parts` I/O between host and Multiring, ring memory, linear processor array and instruction decoder. Data transmission between host and Multiring is bit serial thereby reducing the bandwidth requirement for teh channel and the number of external pins, while each row data in the bit map stored in ring memory is processed in the corresponding processor in full parallelism. Each processor is simultaneously configured by the instruction decoder/controller to perform one of the 16 basic instructions such as Boolean (AND, OR, NOT, and Copy), geometrical(Expand and Shrink), and I/O operations each ring cycle, which gives Multiring maximal flexibility in terms of design rule change or the instruction set enhancement. Correct functional behavior of Multiring was confirmed by successfully running a software simulator having one-to-one structural correspondence to the Multiring hardware.

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An ASIC Implementation of Fingerprint Thinning Algorithm

  • Jung, Seung-Min
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권6호
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    • pp.716-720
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    • 2010
  • This paper proposes an effective fingerprint identification system with hardware block for thinning stage processing of a verification algorithm based on minutiae with 39% occupation of 32-bit RISC microprocessor cycle. Each step of a fingerprint algorithm is analyzed based on FPGA and ARMulator. This paper designs an effective hardware scheme for thinning stage processing using the Verilog-HDL in $160{\times}192$ pixel array. The ZS algorithm is applied for a thinning stage. The logic is also synthesized in $0.35{\mu}m$ 4-metal CMOS process. The layout is performed based on an auto placement-routing and post-simulation is performed in logic level. The result is compared with a conventional one.