• 전자공학회논문지CI
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• 제43권5호
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• pp.1-7
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• 2006

본 논문에서는 임베디드 시스템에서 사용되는 대표적 저전력 마이크로컨트롤러인 ATmega128을 대상으로 명령어 레벨의 소모전류를 측정, 모델링하였다. 마이크로컨트롤러가 소모하는 전류는 메모리의 접근 유무에 의해 차이가 나며, 메모리 접근 명령어가 메모리 비접근 명령어에 비해 내부 메모리 기준으로 17% 더 높은 전류소모를 나타낸다. 프로그램의 메모리 접근 명령어 사용빈도가 높을수록, 메모리 계층구조에서 낮은 계층의 정보를 접근할수록 프로그램의 전력소모는 비례한다고 관찰된다. 본 논문에서는 명령어 레벨의 소모전류모델화를 통하여 실제 프로그램의 전력소모를 예측, 분석하고 메모리 접근 명령어의 비율을 줄이는 방향으로 프로그램의 전력소모를 최적화한다. 또한 마이크로컨트롤러 기반 시스템에서 프로그램 실행 전력을 최적화할 수 있는 기법을 하드웨어와 소프트웨어 측면에서 다양하게 제안한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.620-622
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• 2001

자성체 코어의 비선형 특성을 이용하여 DC와 AC 전류를 측정하는 Zero-Flux Current Transformer는 정밀 전류 측정용으로 많이 연구되고 있다. Zero-Flux Current Transformer는 DC 대전류 측정에 합당하며 저 전류 측정에 사용될 경우 소모전류, 안정되고 첨예한 필터 제작, magnetic modulator에 의한 zero point drift, 자화 전류가 비대칭일 때 출력 등과 같은 문제가 해결되어야 한다. 그리고 상용으로 사용하기 위하여 Hand-Held Type으로 제작되어야하며 동작시의 소모전류가 작고 정확도가 우수하여야 한다. 본 연구에서는 자화 전류가 비대칭일 때 출력을 zero로 만들기 위하여 사용하는 필터와 복잡한 회로로 구성된 magnetic modulator 부분을 여러개의 peak detector를 사용하여 AC와 DC를 측정하는 클램프미터를 개발하였으며 그 특성에 대한 내용을 기술하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.211-216
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• 2008

이 논문은 MOS 전류모드 논리 (MOS current-mode logic circuit, MCML) 회로를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 8${\times}$8 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다. 설계한 곱셈기는 회로가 동작 하지 않을 때의 정적 전류의 소모를 최소화하기 위하여 슬립 트랜지스터 (sleep-transistor)를 이용하여 저 전력 MOS 전류모드 논리회로를 구현하였다. 설계한 곱셈기는 기존 MOS 전류모드 논리회로에 비해 대기전력소모가 1/50으로 감소하였다. 또한, 이 회로는 기존 MOS 전류모드 논리회로에 비해 전력소모에서 10.5% 감소하였으며, 전력소모와 지연시간의 곱에서 11.6%의 성능 향상이 있었다. 이 회로는 삼성 0.35${\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권11호
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• pp.96-104
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• 2000

본 논문은 정적 CMOS 회로의 단락전류로 인한 전력 소모을 구하기 위한 간단한 방법을 제시한다. 단락전류식은 게이트와 드레인 사이에 존재하는 커플링 커패시턴스의 영향을 고려하여 실제 전류 파형의 극점을 정확하게 보간함으로써 유도하였다. 트랜지스터의 출력 파형을 조사한 후 모형화한 전류 수식을 기반으로 CMOS 회로의 지연 시간을 예측하기 위한 거시모형과 수식들을 제안하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통하여 현재의 기술 동향 특성인 신호 천이시간과 부하 커패시턴스가 감소하는 경우에 대해 이전의 연구보다 더욱 정확하고 신속히 예측할 수 있음을 보였다. 또한 제안된 거시모형은 전류식이 변할지라도 전력 소모를 계산하는데 쉽게 적용이 가능하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.237-240
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• 2013

본 논문에서는 기존 원격 검침 시스템의 불필요한 전류 소모를 줄이고 실시간 유지보수를 실현하기 위한 효과적인 M2M 데이터 송수신 기법을 제안하였다. 명령에 따른 수행시간을 예측하여 통신이 이루어지지 않는 구간에서 CDMA 연결 해제 및 Sleep 전환을 탄력적으로 수행함으로써 전류소모를 최소화 하였으며, 근 실시간 메시지를 이용한 양방향 M2M 기법을 실현하였다. 실험 결과 기존 시스템에 비해 전류소모가 약 17 배 감소하였고, 근 실시간 명령 요청에 대한 빠른 응답을 통해 기존의 단점을 보완한 제안 기법의 우수성을 입증 하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.57-64
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• 2005

본 논문에서는 전류 테스팅을 이용하여 CMOS 집적회로에 존재하는 결함을 검출하는 내장형 전류 감지회로를 설계하였다. 이 회로는 일반적인 CMOS 공정으로 구현하였으며 결함전류와 기준전류를 전압으로 변환시켜 시험대상 회로의 결함을 고속으로 검출하며, 미세공정에도 적용가능한 회로이다 제안한 전류 감지회로는 전류원 내장으로 인한 추가적인 전력소모를 문제를 해결하였다. 제안한 회로의 정당성 및 효율성은 HSPICE를 이용한 시뮬레이션으로 그 타당성을 입증하였다. 제안한 전류 감지회로가 칩의 전체 면적에서 차지하는 면적소모는 시험대상회로에서 약 9.2%로, 내장형 전류 감지회로에 의한 면적소모는 무시할 만 하다. 제안한 회로는 Hynix O.35um 2-poly 4-metal N-Well 표준 CMOS 공정으로 제작하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.723-726
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• 2005

GALS (Globally Asynchronous Locally Synchronous) 시스템 기반의 SoC 설계에 필수적인 DI (Delay Insensitive) 데이터 전송방식 중 기존의 전압 모드 기반 설계 방식은 N 비트 데이터 전송에 물리적으로 2N+1 개의 도선이 필요하다. 이로 인한 전력 소모와 설계 복잡성을 줄이기 위해 N+1 개의 도선으로 N 비트 데이터를 전송할 수 있는 전류 모드 다치 논리 회로 기반 설계 방식이 연구되었다. 그러나, static 전력의 비중이 커 데이터 전송 속도가 낮을수록 전력 소모 측면에서 취약하고, 휴지 모드에서도 상당량의 전력을 소비한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 전류 모드 기반 인코더와 디코더 회로를 제안하고, 이에 따른 새로운 전류 인코딩 기법을 설명한다. 마지막으로 기존의 전압 모드 및 전류 모드 방식과 delay, 전력 소비 측면에서 비교 데이터를 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권11호
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• pp.932-939
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• 2000

본 논문은 정적 CMOS 회로의 단락 전류로 인한 전력소모와 게이트의 전달 지연시간을 구하기 위한 간단한 방법을 제시한다. 단락전류식은 게이트와 드레인 사이에 존재하는 커플링 커패시턴스의 영사한 후 모형화한 전류 수식을 기반으로 CMOS 회로의 지연 시간을 예측하기 위한 거시모형과 수식들을 제안하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통하여 현재의 기술 동향 특성인 신호 천이시간과 부하 커패시턴스가 감소하는 경우에 대해 이전의 연구보다 더욱 정확하고 신속히 예측할 수 있음을 보였다. 또한 제안된 거시 모형은 전류식이 변할지라도 전력소모와 타이밍 수준에서의 지연시간을 계산하는데 쉽게 적용이 가능하다.

• 전자통신동향분석
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• 제23권6호
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• pp.92-101
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• 2008

전원관리 및 전력소모 절감 기술은 휴대폰, 노트북 등의 휴대 기기 사용이 보편화되고 다기능화, 고성능화함에 따라 지속적으로 발전해 왔다. 특히 반도체 소자의 선폭이 나노미터급으로 초미세화 됨에 따라 누설 전류가 급증하고 칩의 처리 성능을 높이기 위해 클록 주파수를 높이면서 스위칭 전류 소모도 증가하므로, 이러한 동적/정적 전력소모 증가를 억제시킬 수 있는 다중 문턱전압 소자, DVFS, sub-threshold, 클록 게이팅, 저전압 회로 기술이 SoC 설계에 점진적으로 적용되고 있다. 이에 본 고에서는 휴대폰용 부품을 중심으로, 무선 통신 기능을 갖춘 기기의 전력소모 요인을 분석하고 배터리 사용시간을 연장시킬 수 있는 저전력 SoC 기술 동향을 살펴보고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.113-114
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• 2010

정부의 친환경, 에너지절감 정책에 따라 누전차단 기능을 갖는 반도체 IC에 있어서도 고감도의 성능을 가지면서도 전력 소모가 적은 IC의 개발이 요구 되고 있다. 본 논문에서는 산업용 누전차단기(Earth Leakage Circuit Breaker)에 사용되는 핵심 반도체로서 고감도이면서도 저전력 소모를 하는 누전전류 검출 IC의 개발을 수행한다.