• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.313-316
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• 2005

본 논문은 대용량 진력변환장치인 멀티-레벨 인버터 시스템에서 출력 전압가변이 손쉬운 HBML(H-Bridge Multi-Level) 인버터의 Master와 Cell 제어기 구성에 관한 것이다. HBML 인버터는 각각의 단위 Cell을 저압에서 사용하는 인버터로 구성하면, 구조적으로 풀-브릿지(Full-Bridge) 인버터를 캐스케이드 방식으로 연결하여 고압출력을 얻을 수 있는 토폴로지이다. 시스템에서 Master와 Cell의 제어 처리를 한곳에 집중하지 않는 분산 제어 방식을 적용하여 통신 Data를 최적화하도록 구성하고, 이를 바탕으로 두 제어기를 고성능 원-칩(One-Chip) DSP로만 설계하였다. 모든 외부 모듈을 내장한 CPU로 제어기가 구성될 경우, 외부 노이즈에 강하며, 추가되는 하드웨어 결선을 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 HBML 인버터 출력 생성 시 반드시 요구되는 출력 PWM 동기 및 위상전이(Phase Shift)를 각 제어기 자체에 내장된 모듈만을 이용해서 구현하였다.

• 실천공학교육논문지
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• 제6권2호
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• pp.91-97
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• 2014

FPGA를 이용해서 다양한 멀티미디어 데이터 처리가 가능한 교육장비를 소개한다. 이 장비를 이용해서 영상인식 기반의 하드웨어 설계의 한 사례를 소개하고 그 설계를 기반으로 "FPGA를 이용한 디지털시스템 설계" 교과목의 교육 가능한 사례를 소개한다. 학생들에 의해서 새롭게 설계한 하드웨어를 본 FPGA를 이용해서 하드웨어 장비에 적용시키는 능력을 배양할 수 있고, 또한 개념 설계, 부분설계, 상세설계를 통해서 FPGA 기반 하드웨어의 창의적 종합설계 능력을 키울 수 있다. 그리고 오디오 코덱을 제어하는 부분은 FPGA내에 있는 소프트 마이크로프로세서인 NIOS II를 이용해서 한 칩에 디지털 하드웨어와 마이크로컨트롤러를 결합한 SOC 설계 능력을 키울 수 있다. 또한, 무선통신, Labivew와 FPGA 설계 능력을 결합하는 적용능력도 키울 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.228-233
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• 2024

근래의 코로나 시대로 인해 접촉에 의한 감염을 방지하기 위해 다양한 방법들을 강구하고 있다. 그중 생활 속에서 많은 접촉이 일어나고 있는 엘리베이터에서의 감염 방지를 위해 비접촉 버튼을 개발하였다. 본 연구에서는 능동 차폐(active shield) 방식의 정전용량(capacitance) 센서를 이용하여 손가락이 접근했을 때의 커패시턴스 변화를 감지한다. 정전 전력 소모(static power consumption)가 없으며, 아날로그 멀티플렉서를 사용하여 일정 시간마다 돌아가면서 버튼을 센싱 하는 방식을 사용하여 상대적으로 가격이 비싼 센서칩을 하나만 사용하였다. 엘리베이터 버튼뿐만 아니라 터치 버튼, 자동문 등 일상에서 많은 사람들이 접촉하는 버튼을 높은 비용 추가 없이 대체 가능하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1754-1766
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• 2015

인터넷 라우터에서 행해지는 패킷분류는 5가지 패킷 헤더를 검사하여 선속도로 처리해야하기 때문에, 라우터가 수행하기 어려운 기능 중 하나이다. 본 논문에서는 리프-푸싱 된 영역분할 사분트라이 기반 비트맵 트라이 구조 (leaf-pushed AQT bitmap trie)를 제안한다. 제안하는 구조는 영역분할 사분트라이(Area-based Quad Trie, AQT)에 기초하되 불필요한 칩-외부메모리 접근을 줄이고자 리프-푸싱(leaf-pushing)기법을 적용하고, 멀티 비트 트라이인 비트맵을 적용하여 패킷분류 속도와 확장성을 모두 향상시킨 구조이다. 성능 평가를 위하여 ACL FW, IPC 룰셋을 각각 1k, 5k, 10k로 크기를 증가시키며 실험을 진행하였다. 그 결과, 제안하는 구조에서는 룰 셋의 종류나 크기와는 상관없이 패킷분류를 위하여 필요한 칩-외부메모리 접근 횟수가 1번 이내임을 확인할 수 있었다. 또한, 비트맵 트라이를 적용함으로 인해, 리프-푸싱기반 영역분할 사분트라이와 비교하여 약 50%의 칩-내부메모리 접근이 요구됨을 보았으며, 또한 칩-내부메모리 요구량의 변화폭이 룰 셋이 증가함에 따라 안정적으로 변화하여 제안하는 구조의 확장성을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1356-1366
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• 2011

TPM(Trusted Platform Module)은 신뢰된 컴퓨팅 환경을 구성하기 위해 플랫폼 내부에 부착된 하드웨어 칩이다. TPM의 핵심 명령어들 중에서 정당한 사용자만이 TPM을 사용할 수 있도록 명령어에 대한 인가(authorization)가 선행되어야 한다. 즉, 사용자는 TPM 칩에게 명령어 인가를 받기 위해 OIAP(Object-Independent Authorization Protocol)이나 OSAP(Object-Specific Authorization Protocol) 프로토콜을 사용한다. 그러나 최근 Chen과 Ryan은 단일 플랫폼 내의 멀티유저 환경에서 내부 공격자가 TPM으로 위장하는 공격에 취약함을 밝히고 그 대응책으로 SKAP(Session Key Authorization Protocol) 프로토콜을 이론적으로 제안하였다. 본 논문에서는 실제 PC에 TPM 칩을 장착한 상태에서 OSAP에 대한 내부자 공격이 실제로 가능함을 인가 프로토콜 실험을 통해 확인하였다. 또한 이전의 대응 방법인 SKAP에서 명령어 구조 변경 및 대칭 키 암호 연산이 필요했던 점을 개선하여 보다 효과적인 내부자 공격 대응책을 제안하였다. 제안 프로토콜에서는 OSAP 명령어 체계만 간단히 수정하고 사용자 및 TPM 칩에서 각각 RSA 암 복호 연산 한번만 추가하면 내부자 공격을 막을 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1-10
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• 2011

멀티코어 프로세서를 설계하는데 있어서 구성요소들을 연결하는 와이어 길이의 증가로 인한 지연 현상은 성능향상에 큰 걸림돌이 되고 있다. 멀티코어 프로세서의 와이어 지연 문제를 해결하기 위하여 최근에는 3차원 구조의 멀티코어 프로세서 설계 기술이 많은 주목을 받고 있다. 3차원 구조 멀티코어 프로세서 설계 기술은 코어들을 수직으로 적층함으로써, 물리적인 연결망 길이를 크게 감소시켜 성능향상과 함께 연결망에서 소비되는 전력을 줄일 수 있다. 하지만 많은 전력을 소모하는 회로를 수직으로 적층함으로써 전력밀도가 증가하여 프로세서 내부의 온도가 크게 상승하는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 3차원 구조 멀티코어 프로세서에서의 발열문제를 해결 할 수 있는 플로어플랜 방법을 제안하기 위해 칩 내부에 적층되는 코어의 수직적 배치 형태를 다양하게 변화시키면서 그에 따른 온도 변화를 살펴보고자 한다. 실험 결과를 통해, 프로세서 내부의 온도 감소를 위해서는 코어와 L2 캐쉬를 수직으로 인접하게 적층함으로써 코어의 온도를 낮추는 기법이 매우 효과적임을 알 수 있다. 코어와 코어가 수직으로 상호 인접하는 플로어플랜과 비교하여, 코어와 L2 캐쉬를 수직으로 인접하게 배치시키는 기법이 4-레이어 구조의 경우에는 평균 22%, 2-레이어 구조의 경우 평균 13%의 온도 감소 효과를 보임을 알 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.89-96
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• 2005

본 논문은 ATM 망에서 멀티미디어 데이터 서비스를 지원하기 위한 가입자단 플랫폼을 제안한다. AAL2 프로토콜, 스케줄러 알고리듬 등이 별도의 AAL2 프로세서로 설계되어 제안된 플랫폼은 AAL/ATM 관련 기능이 소프트웨어로 처리되던 기존 플랫폼에 비해 호스트 프로세서의 부하를 크게 줄일 수 있으며 ATM망을 통한 멀티미디어 데이터의 실시간 처리가 용이하게 하였다. 2중 타임 슬롯 링 구조를 적용한 ATS(Adaptive Time Slot) 스케쥴러는 VBR-rt, UBR, CBR 트래픽의 데이터 스케쥴링을 위한 효과적이고 간단한 방안을 제공한다 음성 압축 및 처리를 위하여 TI의 TMS320C5402 DSP를 적용하였고 AAL2 프로세서는 0.35 마이크론 공정에서 칩으로 제작되었다. VoDSL(Voice over DSL) 서비스를 위한 프로토콜을 구현하여 가입자 단말을 설계 제작하고 시험망에서 실험을 해 본 결과 $97\%$이상의 통화 성공율과 안정된 음성 서비스를 보장할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.397-400
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• 2009

본 논문에서는 멀티미디어 어플리케이션을 위한 BTB(Branch Target Buffer)를 이용한 RISC 프로세서 기반 SoC 플랫폼의 ASIC 설계에 대해 기술한다. 제안된 SoC 플랫폼은 성능 개선을 위해 BTB를 포함하며 분기 명령어 패치 시 분기할 타깃 주소를 BTB에 저장함으로써 예측 주소의 명령어를 미리 패치, 파이프라인의 지연을 최소화하였다. 또한, 다양한 멀티미디어 어플리케이션을 위해 VGA 제어기, AC97 제어기, UART 제어기, SRAM 인터페이스, 디버그 인터페이스를 포함한다. 구현된 플랫폼은 다양한 테스트 프로그램을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, Xilinx VIRTEX-4 XC4VLX80 FPGA를 이용해 기능 및 타이밍 검증을 수행하였다. 최종적으로 Chartered 0.18um 공정을 이용하여 단일 ASIC 칩으로 구현되었으며 100MHz에서 정상 동작함을 확인하였고, 이전 OpenRISC 마이크로프로세서를 사용한 플랫폼과의 비교를 위해 산술연산 및 AC97 테스트 프로그램을 이용한 시뮬레이션 결과 5~9%의 성능향상을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제25권5호
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• pp.97-105
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• 2010

모바일과 유비쿼터스 센서 네트워크 센서 시대가 도래함에 따라 가볍고, 작고, 얇고, 멀티기능을 구현할 수 있는 부품에 대한 요구가 증대하고 있다. 이에 대한 여러 가지 솔루션 중 MCM의 개념을 수직 방향으로 확장시킨 3D IC가 최근 각광을 받고 있다. 이는 물리적인 한계에 부딪힌 반도체 집적 공정의 한계를 극복하여 지속적으로 무어의 법칙에 맞춰 집적도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 소재와 공정이 달라도 3차원적으로 집적이 가능하여 메모리와 프로세서로 대표되는 디지털 칩뿐만 아니라 아날로그/RF, 수동소자, 전력소자, 센서/액추에이터, 바이오칩 등을 하나로 패키징 할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 이를 통해 성능 향상, 경박단소, 저비용의 부품 개발이 가능하기 때문에 미국, 유럽, 일본 등 선도국뿐만 아니라 싱가포르, 타이완, 중국 등에서도 활발한 연구가 진행되고 있으며 CMOS 이미지 센서 모듈 생산에 TSV 기술이 이미 적용되고 있다. 본 고에서는 3D IC를 위한 TSV 및 적층 요소 기술을 소개하고 이를 통해 개발된 사례와 표준화 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제25권5호
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• pp.84-96
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• 2010

국내 휴대폰 시장은 최근 급격한 변화의 시기를 맞고 있다. 음성정보 송 수신과 단순한 개인정보관리, 또는 멀티미디어 데이터 처리에 주력하던 피처폰 시장은 고사양의 운영체제, HD급 비디오, 수십만 가지의 앱(App.; Application), 고성능 디스플레이로 대표되는 스마트폰 시장으로 급격히 전환되고 있다. 이러한 스마트폰의 고사양화는 모바일프로세서, 베이스밴드 칩, 다양한 센서를 포함하는 스마트폰 하드웨어와 데스크톱 수준에 근접하는 고사양의 운영체제가 견인하고 있다. 특히, 모바일 프로세서는 스마트폰 기술 발전을 견인하는 핵심 부품으로서 다수의 프로세서와 외부인터페이스 장치를 포함하는 고성능, 저전력의 시스템온칩(SoC)이며 모바일프로세서의 동작속도, 전력소모량 등은 스마트폰의 성능을 가늠하는 척도로 인식되고 있다. 최근, 모바일프로세서는 스마트폰 시장을 넘어서 넷북, MID, 스마트 TV 등 다양한 산업영역에서 채용되고 있으며 2018년에 100억 개의 제품이 생산될 것으로 전망되어 모바일 시장의 폭발적인 성장을 견인하는 핵심 부품이다.