• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.87-94
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• 2001

DRAM에서 셀 캐패시터의 누설 전류 영향을 고려하여 소프트 에러율을 예측하였다. DRAM의 동작 과정에서 누설 전류의 영향으로 셀 캐패시터는 전하량이 감소하고, 이에 따른 소프트 에러율을 DRAM의 각 동작 모드에 대하여 계산하였다. 누설 전류가 작을 경우에는 /bit mode가 소프트 에러에 취약했지만, 누설전류가 커질수록 memory 모드가 소프트 에러에 가장 취약함을 보였다. 실제 256M급 DRAM의 구조에 적용하여, 셀 캐패시턴스, bit line 캐패시턴스, sense amplifier의 입력 전압 감도들이 변화할 때 소프트 에러에 미치는 영향을 예측하였고, 이 결과들은 차세대 DARM 연구의 최적 셀 설계에 이용될 수 있다.

• 대한전기학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.675-683
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• 1991

When alpha particles are incident into the substrate, we have calculated the advanced current caused by collecting charges as a function of time, the energy of alpha particle, and the carrier concentration of the substrate. Employing SPICE, we have compared two circuits of which one has dummy cell and another has dummy line instead of dummy cell, and both are connected to the bit line node including sense amplifier and cell within the memory device. From the numerical analysis, (it may be conjectured that)the smaller energy of alpha particle and the lower concentration of the substrate, the more possibility of misoperation due to alpha particles. It may be also found that the effects of alpha particle are substantially reduced in the circuit without dummy cell.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.310-318
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• 2015

본 논문에서는 cell 사이즈가 작은 dual port eFuse OTP(One-Time Programmable)를 사용하면서 VREF(Reference Voltage) 회로를 eFuse OTP IP(Intellectual Property)에 하나만 사용하고 S/A(Sense Amplifier) 기반의 D F/F을 사용하는 BL(Bit-Line) 센싱 회로를 제안하였다. 제안된 센싱 기술은 read current를 6.399mA에서 3.887mA로 줄일 수 있다. 그리고 아날로그 센싱을 하므로 program-verify-read 모드와 read 모드에서 프로그램된 eFuse의 센싱 저항은 각각 $9k{\Omega}$, $5k{\Omega}$으로 낮출 수 있다. 그리고 설계된 32비트 eFuse OTP 메모리의 레이아웃 면적은 $187.845{\mu}m{\times}113.180{\mu}m$ ($=0.0213mm^2$)으로 저면적 구현이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.3-5
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• 2000

1.8V,4Gb DDR SDRAM설계 및 제작을 수행하였다. DRAM동작 시 발생하는 Bit Line간 CouplingNoise를 보상하기 위한 Twisted Open Bit Line 구조를 제안하였다. Low Voltage Operation으로 인한 Bit Line Sense Amplifier 의 동작 저하를 보상하기 위한 BL S/A Pre-Sensing 방식 및 Reference Bit Line Voltage Calibration 구조를 제안하였다. Chip면적 증가로 인한 동작속도 감소의 보상을 위해 Repeater Driver 구조를 Core 및 Periphery Circuit에 적용하여 동작 대비 Chip 면적의 증가를 최소화 하도록 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권11호
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• pp.821-827
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• 2001

새로운 저전력 전하 재활용 롬(charge recycling ROM) 구조를 제안하였다. 전하 재활용 롬은 전력 소모를 줄이기 위하여 전체 롬에서의 소모전력의 약90%를 소모하는 비트라인(bit line)에 전하 재활용 방식을 사용한 롬이다. 제안된 방식을 사용하였을 경우, 비트라인의 수가 무한이 많고 감지 증폭기(sense amplifier)가 무한히 미세한 전압차를 감지할 수 있다면, 롬의 비트라인은 전력을 거의 소모하지 않는다. 그러나, 실제 존재하는 감지 증폭기는 매우 작은 전압차를 감지할 수 없기 때문에, 롬에서의 전력 감소량은 제한된다. 모의 실험 결과는 전하 재활용 롬이 기존의 저 전력 콘택트 프로그래밍 롬(contact programming ROM)의 13% ∼ 78% 전력만을 소모함을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.1-1
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• 2001

DRAM에서 셀 캐패시터의 누설 전류 영향을 고려하여 소프트 에러율을 예측하였다. DRAM의 동작 과정에서 누설 전류의 영향으로 셀 캐패시터는 전하량이 감소하고, 이에 따른 소프트 에러율을 DRAM의 각 동작 모드에 대하여 계산하였다. 누설 전류가 작을 경우에는 /bit mode가 소프트 에러에 취약했지만, 누설전류가 커질수록 memory 모드가 소프트 에러에 가장 취약함을 보였다. 실제 256M급 DRAM의 구조에 적용하여, 셀 캐패시턴스, bit line 캐패시턴스, sense amplifier의 입력 전압 감도들이 변화할 때 소프트 에러에 미치는 영향을 예측하였고, 이 결과들은 차세대 DARM 연구의 최적 셀 설계에 이용될 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.769-776
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• 2023

본 논문에서는 저 전력 CAM(: Content Addressable Memory)을 위한 MLSA(: Match-line Sense Amplifier)를 설계하였다. 설계한 회로는 MLSA와 사전충전 (precharge) 제어기를 통해 선택적 매치라인 충전기법으로 CAM 동작 중 미스매치 상태에서 발생하는 전력 소모를 감소시켰고, 검색동작 중 미스매치가 발생했을 때 사전 충전을 조기 종료시킴으로써 단락 전류로 인한 전력 소모를 추가적으로 감소시켰다. 기존 회로와 비교했을 때, 전력 소모와 전파 지연 시간이 6.92%, 23.30% 감소하였고, PDP(: Product-Delay-Product)와 EDP(: Energy Delay Product)가 29.92%, 52.31% 감소하는 우수한 성능을 보였다. 제안한 회로는 TSMC 65nm CMOS 공정을 사용하여 구현되었으며 SPECTRE 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 입증하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.97-105
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• 2016

Microcontrollers (MCUs) for endpoint smart sensor devices of internet-of-thing (IoT) are being implemented as system-on-chip (SoC) with on-chip instruction flash memory, in which user firmware is embedded. MCUs directly fetch binary code-based instructions through bit-line sense amplifier (S/A) integrated with on-chip flash memory. The S/A compares bit cell current with reference current to identify which data are programmed. The S/A in reading '0' (erased) cell data consumes a large sink current, which is greater than off-current for '1' (programmed) cell data. The main motivation of our approach is to reduce the number of accesses of erased cells by binary code level transformation. This paper proposes a built-in write/read path architecture using binary code inversion method based on hot-spot region detection of instruction code access to reduce sensing current in S/A. From the profiling result of instruction access patterns, hot-spot region of an original compiled binary code is conditionally inverted with the proposed bit-inversion techniques. The de-inversion hardware only consumes small logic current instead of analog sink current in S/A and it is integrated with the conventional S/A to restore original binary instructions. The proposed techniques are applied to the fully-custom designed MCU with ARM Cortex-M0$^{TM}$ using 0.18um Magnachip Flash-embedded CMOS process and the benefits in terms of power consumption reduction are evaluated for Dhrystone$^{TM}$ benchmark. The profiling environment of instruction code executions is implemented by extending commercial ARM KEIL$^{TM}$ MDK (MCU Development Kit) with our custom-designed access analyzer.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권6호
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• pp.8-18
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• 2007

본 논문에서는 PoRAM의 4bit 셀 어레이 구조와 이를 동작시키기 위한 센싱 방법에 대해서 연구하였다. PoRAM은 기존의 SRAM이나 DRAM과는 다른 동작을 취한다. PoRAM 소자의 상단전극과 하단전극에 전압을 가했을 때 저항 성분 변화에 따른 셀에 흐르는 전류를 측정하여 상태를 구분한다. 셀 어레이의 새로운 어드레싱 방법으로, 행-디코더는 "High", 열-디코더는 "Low"로 선택하여, 셀에 해당하는 전류가 워드라인에서 비트라인으로 흐르게 하였다. 이때 흐르는 전류를 큰 값으로 증폭시켜 원하는 값을 얻고자 전압 센스 앰플리파이어를 사용한다. 이는 전압 센싱 방법인 전류 미러를 이용한 1단 차동 증폭기를 사용한다. 전압 센스 앰플리파이어에서 증폭을 시켜주기 위해 셀에서 측정된 전류 값을 전압 값으로 변환시켜주는 장치가 필요하다. 1단 차동 증폭기 입력 단에 소자 저항인 diode connection NMOS을 달아주었다. 이를 사용함으로써 전류 값과 저항 값의 곱으로 나타내어진 입력값(Vin)과 기준전압(Vref)을 비교하여 지우기 상태일 경우에는 "Low", 쓰기 상태일 경우에는 "High"로 증폭되는 것을 확인했다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.699-702
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• 1998

This paper presents a 500MHz 1.1㎱ 32kb synchronous CMOS SRAM macro using $0.35\mu\textrm{m}$ CMOS technology. In order to operate at high frequency and reduce power dissipation, the designed SRAM macro is realized with optimized decoder, multi-point sense amplifier(MPSA), selective precharge scheme and etc. Optimized decorder and MPSA respectively reduce 50% and 40% of delay time. Also, a selective precharge scheme reduces 80% of power dissipation in that part.