• 전자공학회논문지C
• /
• 제36C권9호
• /
• pp.1-12
• /
• 1999

본 논문에서는 GMS30C2132마이크로프로세서에 DSP연산을 위하여 128K bytes EPROM과 4K bytes SRAM을 내장하고, 이 과정에서 내/외부 메모리 인터페이스 부분이 프로세서와 1싸이클 엑세스가 이루어지도록 버스 제어 인터페이스 구조를 설계하였다. 내장된 128Kbytes EPROM은 메모리 구조 및 데이터 정렬에 따른 동작을 위해 새로운 데이터 확장 인터페이스 구조와 테스트를 위한 인터페이스 구조를 제안하였으며, 내장된 4K bytes SRAM은 프로세서와 인터페이스를 할 때 DSP 고속 연산에 활용하기 위해 메모리 스택으로써의 이용과 명령어 캐쉬와의 인터페이스, 가변 데이타 크기 제어, 모듈로 4Kb의 어드레싱이 가능한 구조를 채택하여 설계하였다. 본 논문의 새로운 구조 적용으로 내장EPROM, SRAM에서 평균 메모리 엑세스 속도가 종전의 40ns에서 20ns로 감소하였고, 가변 데이타 버스 인터페이스 제어로 프로그램 처리 속도가 2배로 개선되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권9호
• /
• pp.40-47
• /
• 2007

제한적인 자원을 갖는 임베디드 시스템을 위한 영상처리 하드웨어 설계 시 메모리의 효율적인 구성은 필수적으로 고려할 사항이다. 특히 필터를 이용한 얼굴 검출 하드웨어는 필터와 입력영상을 저장하기 위해 많은 양의 메모리가 소요되기 때문에 효율적인 메모리 구성이 필요하다. 따라서 본 논문은 일반적인 필터방식의 알고리즘을 하드웨어 설계에 적절하도록 보완하여 하드웨어로 설계하였다. 설계된 하드웨어는 알고리즘 특성에 맞추어 적은 양의 내부 메모리를 사용하면서 한번 외부 메모리로부터 읽은 데이터를 다시 읽지 않도록 구성하였고, 데이터 양이 많아 외부 메모리에 저장되어 있는 필터를 효율적으로 사용하기 위해 필터의 일부를 내부 메모리로 복사하는 구조로 설계하였다. 또한 빠른 연산을 위해 여러 클럭이 소모되는 데이터 패스를 파이프라인 구조를 적용하여 연속적으로 메모리 데이터를 읽을 수 있는 구조로 설계하였다. 본 하드웨어는 xilinx 및 ARM 기반의 FPGA 환경에서 검증한 결과 1초에 25 프레임 처리가 가능하며 40KB의 내부 메모리를 사용하였고 삼성 0.18um공정을 이용하여 칩으로 제작 중이다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제15권3호
• /
• pp.404-416
• /
• 2015

Small-area, low-power coarse and fine frequency detectors (FDs) are proposed for an adaptive bandwidth referenceless CDR with a wide range of input data rate. The coarse FD implemented with two flip-flops eliminates harmonic locking as long as the initial frequency of the CDR is lower than the target frequency. The fine FD samples the incoming input data by using half-rate four phase clocks, while the conventional rotational FD samples the full-rate clock signal by the incoming input data. The fine FD uses only a half number of flip-flops compared to the rotational FD by sharing the sampling and retiming circuitry with PLL. The proposed CDR chip in a 65-nm CMOS process satisfies the jitter tolerance specifications of both USB 3.0 and USB 3.1. The proposed CDR works in the range of input data rate; 2 Gb/s ~ 8 Gb/s at 1.2 V, 4 Gb/s ~ 11 Gb/s at 1.5 V. It consumes 26 mW at 5 Gb/s and 1.2 V, and 41 mW at 10 Gb/s and 1.5 V. The measured phase noise was -97.76 dBc/Hz at the 1 MHz frequency offset from the center frequency of 2.5 GHz. The measured rms jitter was 5.0 ps at 5 Gb/s and 4.5 ps at 10 Gb/s.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제11권2호
• /
• pp.121-129
• /
• 2011

It is progressing as new advents and remarkable developments of mobile device every year. On the upper line reason, NAND FLASH large density memory demands which can be stored into portable devices have been dramatically increasing. Therefore, the cell size of the NAND Flash memory has been scaled down by merely 50% and has been doubling density each per year. [1] However, side effects have arisen the cell distribution and reliability characteristics related to coupling interference, channel disturbance, floating gate electron retention, write-erase cycling owing to shrinking around 20nm technology. Also, FLASH controller to manage shrink effect leads to speed and current issues. In this paper, It will be introduced to solve cycling, retention and fail bit problems of sub-deep micron shrink such as Virtual negative read used in moving read, randomization. The characteristics of retention, cycling and program performance have 3 K per 1 year and 12.7 MB/s respectively. And device size is 179.32 $mm^2$ (16.79 mm ${\times}$ 10.68 mm) in 3 metal 26 nm CMOS.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권7호
• /
• pp.122-129
• /
• 2014

스마트 기기 시장의 눈부신 성장으로 핵심 SoC (System on Chip)에 대한 고성능 다기능 요구와 더불어 전력 소모 또한 급속도로 증가하고 있다. 그러나 이러한 요구 사항을 만족시키기 위해 점점 더 미세화된 공정을 사용하게 되면서 심화된 공정변이(process variation)문제로 인해 설계 마진(design margin)이 증가하여 성능과 전력소모를 악화시켜 궁극적으로 수율에 심각한 악영향을 주고 있다. Voltage binning 기법은 효과적인 post silicon tuning 기법중의 하나로, 개별 칩이 아닌 일정한 범위의 속도와 누설 전류에 따라 칩들을 선별 그룹핑한 bin 단위의 공급 전압 조절을 통해 경제적으로 공정 변이로 인한 parametric 수율 손실을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 수율 손실 없이 추가적으로 평균 전력 소모를 개선하기 위한 voltage binning 기반의 최적화된 공급 전압 조절 방법을 제안한다. 제안한 기법은 칩 속도와 누설전류의 특성에 따른 공정 코너들의 서로 다른 LVCC (Low VCC) 마진을 고려하여 전압 마진의 편차를 최적화함으로써 전력 소모를 개선할 수 있다. 제안한 방식을 30나노급 모바일 SoC 제품에 적용한 결과 전통적인 voltage binning 방법 대비 동일조건에서 약 6.8%까지 평균 전력 소모를 줄일 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.245-252
• /
• 2003

디지털 보정 기능을 갖는 CMOS 압력 센서의 인터페이스 회로를 설계하였다. 인터페이스 회로는 아날로그 부분과 디지털 부분으로 구성되어 있다. 아날로그 부분은 센서로부터 발생한 약한 신호를 증폭시키는 역할을 담당하고 디지털 부분은 온도 보상 및 오프셋 보정 기능을 담당하며 센서 칩과 보정을 조정하는 마이크로컨트롤러와의 통신을 담당한다. 디지털 부분은 I2C 직렬 인터페이스, 메모리, 트리밍 레지스터 및 제어기로 구성된다. I2C 직렬 인터페이스는 IO 핀 수 및 실리콘 면적 면에서 실리콘 마이크로 센서의 요구에 맞게 최적화 되었다. 이 설계의 주요 부분은 최적화된 I2C 프로토콜을 구현하는 제어 회로를 설계하는 것이다. 설계된 칩은 IDEC의 MPW를 통하여 제작되었다. 칩의 테스트를 위하여 테스트 보드를 제작하였으며 테스트 결과 예상한대로 디지털 보정기능이 잘 수행됨을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.330-338
• /
• 2011

본 논문에서는 다중 스위치를 이용한 전류모드 벅-부스트 컨버터의 벅-부스트 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 넓은 출력 전압 범위와 높은 전류 레벨에서 높은 전력 변환 효율을 갖기 위해 PWM 제어법을 이용하였다. 제안한 컨버터는 최대 출력전류 300mA, 입력 전압 3.3V, 출력 전압 700mV~12V, 1.5MHz의 스위칭 주파수, 최대효율 90% 갖는다. 또한, dc-dc 컨버터의 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 보호회로를 추가하였다. 그리고 Deep-submicron 공정 기술을 이용한 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 게이트-기판 바이어싱 기술을 이용하여 낮은 트리거 전압을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 ggnmos의 트리거 전압(8.2V) 에 비해 고안된 소자의 트리거 전압은 4.1V 으로 더 낮은 트리거 전압 특성을 나타냈다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2013

본 논문에서는 인덕터의 흐르는 전류를 감지하여 출력 전압을 일정하게 유지시키는 Peak Current-mode 방식의 DC-DC Buck Converter를 제안하고, 소신호 모델링에 기초하여 Power Stage 설계 방법과 시스템의 안정도를 설계하는 방법을 제안한다. 또한, dc-dc 컨버터의 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 보호회로를 추가하였다. 그리고 정전기 방지를 위하여 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 게이트-기판 바이어싱 기술을 이용하여 낮은 트리거 전압을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 ggNMOS의 트리거 전압(8.2V) 에 비해 고안된 소자의 트리거 전압은 4.1V 으로 더 낮은 트리거 전압 특성을 나타냈다. 본 논문에서 제안하는 회로의 시뮬레이션은 0.35um BCB 공정 파라미터를 이용하였고, Mathworks 사의 Mathlab과 Synopsys 사의 HSPICE 프로그램을 사용하여 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.66-69
• /
• 2017

In recent year, energy harvesting technologies from the ambient environments such as light, motion, wireless waves, and temperature again a lot of attraction form research community [1-5] due to its efficient solution in order to substitute for conventional power delivery methods, especially in wearable together with on-body applications. The drawbacks of battery-powered characteristic used in commodity applications lead to self-powered, long-lifetime circuit design. Thermoelectric generator, a solid-state sensor, is useful compared to the harvesting devices in order to enable self-sustained low-power applications. TEG based on the Seebeck effect is utilized to transfer thermal energy which is available with a temperature gradient into useful electrical energy. Depending on the temperature difference between two sides, amount of output power will be proportionally delivered. In this work, we illustrated a low-input voltage energy harvesting circuit applied discontinuous conduction mode (DCM) method for getting an adequate amount of energy from thermoelectric generator (TEG) for a specific wearable application. With a small temperature gradient harvested from human skin, the input voltage from the transducer is as low as 60mV, the proposed circuit, fabricated in a $0.6{\mu}m$ CMOS process, is capable of generating a regulated output voltage of 4.2V with an output power reaching to $40{\mu}W$. The proposed circuit is useful for powering energy to battery-less systems, such as wearable application devices.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• 제7권1호
• /
• pp.15-19
• /
• 2015

The depth information of an image is used in a variety of applications including 2D/3D conversion, multi-view extraction, modeling, depth keying, etc. There are various methods to acquire depth information, such as the method to use a stereo camera, the method to use the depth camera of flight time (TOF) method, the method to use 3D modeling software, the method to use 3D scanner and the method to use a structured light just like Microsoft's Kinect. In particular, the depth camera of TOF method measures the distance using infrared light, whereas TOF sensor depends on the sensitivity of optical light of an image sensor (CCD/CMOS). Thus, it is mandatory for the existing image sensors to get an infrared light image by bundling several pixels; these requirements generate a phenomenon to reduce the resolution of an image. This thesis proposed a measure to acquire a high-resolution image through gradual area movement while acquiring a low-resolution image through pixel bundling method. From this measure, one can obtain an effect of acquiring image information in which illumination intensity (lux) and resolution were improved without increasing the performance of an image sensor since the image resolution is not improved as resolving a low-illumination intensity (lux) in accordance with the gradual pixel bundling algorithm.