• 제목/요약/키워드: power-efficient design

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동적 주파수 조절 기법을 적용한 3D 구조 멀티코어 프로세서의 온도 분석 (Thermal Analysis of 3D Multi-core Processors with Dynamic Frequency Scaling)

  • 증민;박영진;이병석;이정아;김철홍
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 집적회로 공정기술이 급속도로 발달하면서 멀티코어 프로세서를 설계하는데 있어서 내부 연결망 (interconnection)은 성능 향상을 방해하는 주요 원인이 되고 있다. 멀티코어 프로세서의 내부 연결망에서 발생하는 병목 (bottleneck) 현상을 해결하기 위한 방안으로 최근에는 2D 평면 구조에서 3D 적층 구조로 설계 방식을 변경하는 기법이 주목을 받고 있다. 3D 구조는 칩 내부의 와이어 길이를 크게 감소시킴으로써 성능 향상과 전력 소모 감소의 큰 이점을 가져오지만, 전력 밀도 증가로 인한 온도 상승의 문제를 발생시킨다. 따라서 효율적인 3D 구조 멀티코어 프로세서를 설계하기 위해서는 내부의 온도 문제를 해결할 수 있는 설계 기법이 우선적으로 고려되어야 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 다양한 측면에서 3D 구조 멀티코어 프로세서 내부의 온도 분포를 분석하고자 한다. 3D 구조 멀티코어 프로세서에서 수행되는 프로그램의 특성, 냉각 효과, 동적 주파수 조절 기법 적용에 따른 각 코어의 온도 분포를 상세하게 분석함으로써 저온도 3D 구조 멀티코어 프로세서 설계를 위한 가이드라인을 제시하고자 한다. 실험 결과, 3D 구조 멀티코어 프로세서의 온도를 효과적으로 관리하기 위해서는 더 높은 냉각 효과를 갖는 코어를 상대적으로 더 높은 동작 주파수로 작동 시켜야 하고 온도에 영향을 많이 주는 작업 또한 더 높은 냉각 효과를 갖는 코어에 할당해야 함을 알 수 있다.

국내 경수로 사용후핵연료의 금속 겸용용기 장전을 위한 최소 냉각기간 평가 (The Evaluation of Minimum Cooling Period for Loading of PWR Spent Nuclear Fuel of a Dual Purpose Metal Cask)

  • 도호석;김태만;조천형
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.411-422
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    • 2016
  • 최근 국내 원전의 경수로 사용후핵연료 습식 저장시설의 포화시점이 다가옴에 따라 운반 및 저장용기를 이용한 건식저장시스템 개발이 활발하게 수행되고 있다. 일반적으로 사용후핵연료 운반 및 저장용기 설계를 위한 차폐해석 시 장전 가능 연료 중 가장 보수적인 연료를 설계기준연료로 선정하여 해석을 수행한다. 그러나 실제 금속 운반용기에 장전되는 사용후핵연료는 해석평가에 적용된 설계기준연료에 한정되지 않고 다양하기 때문에 초기농축도, 연소도, 최소냉각기간의 특성을 고려한 차폐평가를 통하여 장전가능 여부가 결정된다. 이에 본 연구에서는 금속 겸용용기에 장전 가능한 연료를 대상으로 국내 운반기준을 만족하는 최소냉각기간의 결정을 위한 차폐해석 방법을 기술하였다. 특히 발생량이 많은 초기농축도 3.0~4.5wt%의 사용후핵연료는 차폐해석 구간을 세분화하여 평가하여 연구결과의 활용에 효율성을 높이고자 하였다. 차폐평가를 통해 2008년까지 국내 원전에서 발생한 장전대상연료 중 약 81%의 사용후 핵연료를 금속겸용용기로 운반할 수 있는것으로 평가되었다. 본 연구결과를 통해 금속 겸용용기의 운반조건에 장전 가능한 연료의 특성을 제시함으로써 운반 시 운영절차의 개발을 위한 기술적 근거 수립에 도움이 되고자 한다.

고속 CMOS A/D 변환기를 위한 기준전압 흔들림 감쇄 회로 (A DC Reference Fluctuation Reduction Circuit for High-Speed CMOS A/D Converter)

  • 박상규;황상훈;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권6호
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • 고속 Flash, Pipelining type의 CMOS A/D 변환기에서 Sampling frequency가 고주파로 올라감에 따라 Clock Feed-through 현상, Kick-back 현상 등의 영향으로 DC Reference voltage 흔들림 현상이 심화되고 있다. 뿐만 아니라 측정 시 외부 Noise가 Reference voltage에 적지 않은 영향을 미친다는 것을 감안 할 때 High speed A/D converter에서 Reference fluctuation 감쇄회로는 반드시 필요하다. 기존의 방식은 단순히 커패시터를 이용했으나 면적이 크고 효과가 좋지 않다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Transmission Gate를 이용한 reference fluctuation 감쇄 회로를 제안하고 흔들림 현상이 크게 개선되었음을 정량적 분석 및 측정을 통하여 증명하였다. 제안하는 회로의 측정을 위해 6bit의 해상도를 갖는 2GSPS CMOS A/D 변환기를 설계 및 제작하였다. 제작된 A/D 변환기를 이용하여 Reference 전압이 40mV의 흔들림이 있음에도 원하는 범위 내에서 동작함을 측정하였다. 본 연구에서는 1.8V $0.18{\mu}m$ 1-poly 5-metal N-well CMOS 공정을 사용하였고, 소비전력은 145mW로 Full Flash 변환기에 비해 낮았다. 실제 제작된 칩의 SNDR은 약 36.25dB로 측정되었고, INL과 DNL은 각각 ${\pm}0.5$ LSB 이하로 나타났다. 유효칩 면적은 $997um\times1040um$ 이었다.

1.8V 12-bit 10MSPS Folding/Interpolation CMOS Analog-to-Digital Converter의 설계 (Design of an 1.8V 12-bit 10MSPS Folding/Interpolation CMOS Analog-to-Digital Converter)

  • 손찬;김병일;황상훈;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권11호
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    • pp.13-20
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    • 2008
  • 본 논문에서는 1.8YV 12-bit 10MSPS CMOS A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC 는 12-bit의 고해상도를 구현하기 위해 even folding 기법을 이용한 Folding/Interpolation 구조로 설계하였다. ADC의 전체 구조는 2단으로 구성된 Folding/Interpolation 구조로써, 각각의 folding rate (FR)은 8을 적용하였고, interpolation rate (IR)은 $1^{st}$ stage 에서 8, $2^{nd}$ stage 에서 16을 적용하여 설계함으로써 고해상도를 만족시키기 위한 최적의 구조를 제안하였다. 또한 SNR 을 향상시키기 위하여 Folding/Interpolation 구조 자체를 cascaded 형태로 설계하였으며, distributed track and hold를 사용하였다. 제안하는 ADC는 $0.18{\mu}m$ 1-poly 4-metal n-well CMOS 공정을 사용하여 제작되었다. 시제품 ADC 는 측정결과 10MSPS 의 변환속도에서 약 46dB의 SNDR 성능특성을 보이며, 유효 칩 면적은 $2000{\mu}m{\times}1100{\mu}m$의 면적을 갖는다.

한국형발사체 추력벡터제어 직구동 방식 전기기계식 구동장치시스템 개발 (Development of Direct drive Electro-mechanical Actuation System for Thrust Vector Control of KSLV-II)

  • 이희중;강이석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권10호
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    • pp.911-920
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    • 2016
  • 발사체의 피치 및 요 축 자세제어를 위해 엔진의 연소 중 추력의 방향을 변화시키는 추력벡터제어를 많이 사용한다. 발사체의 추력벡터제어를 위한 구동장치로는 중량 대비 동력 효율이 좋은 유압식 구동장치를 보편적으로 사용하여 왔으나 요즘은 고효율의 전기모터 개발과 모터 제어 기법의 발전으로 상대적으로 규모가 작은 발사체의 추력벡터제어에는 전기기계식 구동장치시스템을 적용하는 연구를 많이 수행하고 있다. 본 논문에서는 한국형발사체 3단 엔진의 추력벡터제어를 위해 개발 중인 직구동 방식의 전기-기계식 구동기의 설계 내용 및 시제품 시험결과를 기술하였다.

한랭지(몽골) 지열 히트펌프 시스템의 난방 성능 분석 (Heating Performance of Geothermal Heat Pump System Applied in Cold Climate Region(Mongolia))

  • 손병후;최재호;민경천
    • 설비공학논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.31-38
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    • 2015
  • Geothermal heat pump (GHP) systems have become an efficient alternative to conventional cooling and heating methods due to their higher energy using efficiency. These systems use the ground as a heat source in heating mode operation and a heat sink in cooling mode operation. The aim of this study is to evaluate the heating performance of the GHP system for a residential building ($420m^2$) in Ulaanbaatar, Mongolia. In order to demonstrate the feasibility of a sustainable performance of this system, we installed the water-to-water geothermal heat pump with ten vertical ground heat exchangers and measured operation parameters from October 19, 2013 to March 26, 2014. The results showed that the entering source temperature of brine from the ground heat exchangers was in a range of the design target temperature of $-10^{\circ}C$ for heating. For total values of the representative results, the ground heat exchangers extracted heat of 53.51 MWh from the ground. In addition, the GHP system supplied heat of 83.55 MWh to the building and consumed power of 30.27 MWh. Consequently, the average heating seasonal performance factor ($SPF_h$) of the overall system was evaluated to be 2.76 during the measurement period of the heating season.

$GF(2^m)$상에서 나눗셈/역원 연산을 위한 $AB^2$ 시스톨릭 어레이 설계 및 분석 (Design and Analysis of a $AB^2$ Systolic Arrays for Division/Inversion in$GF(2^m)$)

  • 김남연;고대곤;유기영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권1호
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    • pp.50-58
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    • 2003
  • $GF(2^m)$상의 공개키 암호 시스템에서 $AB^2$ 연산은 효율적이고 기본적인 연산으로 잘 알려져 있다. 나눗셈/역원은 기본이 되는 연산으로, 내부적으로 $AB^2$ 연산을 반복적으로 수행함으로써 계산이 된다. 본 논문에서는 $GF(2^m)$상에서$AB^2$ 연산을 수행하는데 필요한 새로운 알고리즘과 그에 따른 병렬 입/출력 및 시리얼 입/출력 구조를 제안한다. 제안된 알고리즘은 최상위 비트 우선 구조를 기반으로 하고, 구조는 기존의 구조에 비해 낮은 하드웨어 복잡도와 적은 지연을 가진다 이는 역원과 나눗셈 연산을 위한 기본 구조로 사용될 수 있으며 암호 프로세서 칩 디자인의 기본 구조로 이용될 수 있고, 또한 단순성, 규칙성과 병렬성으로 인해 VLSI 구현에 적합하다.

수중 통신을 위한 QPSK 초음파 송수신기의 설계 (Design of QPSK Ultrasonic Transceiver For Underwater Communication)

  • 조내현;김덕영;김용득;정연모
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권3호
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    • pp.51-59
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    • 2006
  • 본 논문에서는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식을 이용하여 수중 통신을 위한 우수한 성능의 초음파 송수신기를 설계하였다. 송신 장치에서는 전력 증폭기를 통해서 송신 센서를 구동하여 최대 음압 187dB re $1{\mu}Pa/V@1m$ 레벨까지 수중에서 정지 영상 정보를 송신하였다. 수신 장치에서는 수중을 통해 받은 신호를 100kHz의 샘플링 주파수로 디지털 변환하고 검파 및 디코딩 과정을 거친 정보가 송신된 영상 정보와 일치함을 확인하였다. 이 논문에서 제시한 시스템의 최대 통신가능 거리는 1.17Km이며 이 거리에서 정지 영상 전달상의 어려움을 극복하기 위해서 이를 보완할 수 있는 송수신 센서 및 회로개발의 주요 변수를 도출하고 구현하였으며 이를 분석하였다. 기존 대부분의 수중 통신은 음성 신호를 전달하였으나 본 논문에서는 정지 영상 정보를 전달하기위한 효율적인 수중 통신 시스템을 구축하였다.

애니메이션의 Movement 동인(動因)에 대한 이론적 고찰 (A theoretical Study on the Motive of Movement in Animation)

  • 이상원
    • 조형예술학연구
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    • 제3권
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    • pp.62-86
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    • 2001
  • This study is based on theoretical background about movements of visual communication highlighted in digital age. Such movements are variously expressed in animation with the advancement of media, and their expression has great effect on visual art. Artists' concern and endeavor about movement expression techniques have been continued by impressionism, expressionism, futurism, cubism closely related with the birth of movie from late 19th century to early 20th century. At that time, stationary 2D space in plane screen couldn't express movement or time directly. Later, artists and designers have attempted to approach illusions in pictures or 4 dimension and movements by 2D or 3D computer graphics. The visual image in present digital age is to see, to hear, to feel by timing, so it is necessary for the most efficient way of message communication. And then, it is the time to start new, scientific, and creative study about production techniques of animation and expression of movements, since domestic animation productions are rapidly changed from cell to digital. The aim of this study is to clarify the motive of movement by theoretical inquiry of animation. Various aspects of animation as synthetic art have been examined by mathematical, scientific, and philosophical viewpoint. The results will be useful to the expression of motions for maximization of emotional effect in animation production or basic data of virtual simulation about certain situation. Therefore, such study should be managed as multidisciplinary research in the rapidly changing visual culture paradigm. namely, animation includes much more imaginative & creative power than simple function or techniques, so it has to be recognized as special synthetic art(visual art) constructing an area, the formative art with philosophical viewpoint and scientific principles.

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인공신경망을 이용한 EDI 통제방안 설계 (The Design of DEI Controls using Neural Network)

  • Sang-Jae Lee;In-Goo Han
    • 지능정보연구
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    • 제5권1호
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    • pp.35-48
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    • 1999
  • EDI통제를 설계할 때에는 통제의 효과성 및 효율성을 위해서 조직 및 상황특성을 고려하여야 한다. 본 논문은 특정 환경적 특성을 가지는 조직에 대해 EDI통제 수준을 제안하는 인공선경망 모형을 제안한다. 환경적 확성으로부터 12가지 종류의 EDI통제에 대한 수준을 각각 제안하도록 127개의 역전파 인공신경망 모형이 설계되었다. 본 논문에서 제시한 모형의 효과성을 검증하기 위하여 인공 신경망의 예측력을 다종회귀분석과 비교되었다 예측력 비교결과 인공신경망 모형의 예측력이 다중 회귀분석보다 우수함이 입증되었다. 인공신경망을 활용하여 과거의 환경 및 통제수준에 관한 데이 터를 학습하여 통제설계에 관한 보다 일관되고 체계적인 의사결정을 할 수 있을 것이다. 또한 보다 높은 수준이 요구되는 통제에 대하여 EDI 관리자나 내부감사인들은 그들의 한정된 자원을 투입하여 구현하도록 할 수 있을 것이다.

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