• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.1877-1886
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• 2010

본 논문에서는 전기적인 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로를 설계하였다. 공급전원이 낮아지더라도 외부 프로그램 전원을 사용하여 높은 프로그램 파워를 eFuse (electrical fuse)에 공급하면서 셀의 읽기 전류를 줄일 수 있는 듀얼 포트 eFuse 셀을 제안하였다. 그리고 제안된 듀얼 포트 eFuse 셀은 파워-온 읽기 기능으로 eFuse의 프로그램 정보가 D-래치에 자동적으로 저장되도록 설계하였다. 또한 메모리 리페어 주소와 메모리 액세스 주소를 비교하는 주소 비교 회로는 dynamic pseudo NMOS 로직으로 구현하여 기존의 CMOS 로직을 이용한 경우 보다 레이아웃 면적을 19% 정도 줄였다. 전기적인 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로는 동부하이텍 $0.11{\mu}m$ Mixed Signal 공정을 이용하여 설계되었으며, 레이아웃 면적은 $249.02{\times}225.04{\mu}m^{2}$이다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권7호
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• pp.37-45
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• 1998

A 32-b self-timed parallel carry look-ahead adder (PCLA) designed for 0.5.mum. single threshold low power CMOS technology is demonstrated to operate with 2.7nsec delay at 8mW under 1V power supply. Compared to static PCLA and DPL adder, the self-timed PCLA designed with NORA logic provides the best performance at the power consumption comparable to other adder structures. The wave pipelined clock control play a crucial role in achieving the low power, high performance of this adder by eliminating the unnecessary power consumption due to the short-circuit current during the precharge phase. Th enoise margin has been improved by adopting the physical design of staic CMOS logic structure with controlled transistor sizes.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.1005-1014
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• 1990

This paper proposes the control unit of a 32-bit high-performance RISC type microprocessor. This control unit controls the whole data path of target processor and on chip instruction/data caches in 4-stage pipelined scheme. For the improvement of speed, large parts of data path and control unit are designed by domino-CMOS and hard-wired circuit technology. First, in this paper, target processor's instruction set and data path are defined, and next, all signals needed to control the data path are analyzed. The decoder of control unit and clock generated logic block are implemented in DCAL(Dynamic CMOS Array Logic) with modified clock scheme for the purpose of speed up and supporting RISC processor's pipelined architecture efficiently.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.351-356
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• 2022

The parity function can be implemented with XOR (exclusive-OR) and XNOR (exclusive NOR) circuit. In this paper we propose a high performance XOR-XNOR circuit. The proposed circuitreduced the internal load capacitance on critical path and implemented with 8 transistors. The circuit produces a perfect output signals for all input combinations. Compared with the previous circuits, the proposed circuit presents the improved characteristics in average propagation delay time, power dissipation, power-delay product (PDP), and energy-delay-product (EDP). The proposed circuits are implemented with standard CMOS 0.18um technology. Computer simulations using SPICE show that the proposed circuit realizes the expected logic functions and achieves a reasonable performance.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권9호
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• pp.504-511
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• 2003

논리회로 합성에서 함수의 대칭성을 이용하여 면적이나 시간 지연을 최소화하는 문제는 많은 시간동안 연구되어 왔다. 본 논문은 최근 들어 면적이나 시간지연 보다도 더 중요하게 여겨지는 전력 소모를 최소화하는데, 회로 대칭성이 어떻게 이용되는 지에 대한 연구를 소개한다. 이 논문에서 회로의 대칭성에 대한 폭넓은 정의를 소개하고, 각 대칭성간의 관계에 대해 논의하며, 각 회로의 대칭성이 어떻게 전력을 줄이는데 유용할 수 있는지에 대해 논의한다. 또한, 회로에 존재하는 주 입력(primary input)과 내부 노드사이에 존재하는 대칭성을 찾아내는 알고리즘을 소개한다. 이 논문에서 소개하는 알고리즘의 특징은 첫째, 면적이나 속도지연의 증가가 거의 없이, 전력 소모를 줄여주는 효과적인 재합성 기법이란 것이다. 둘째, 대부분의 다른 휴리스틱(heuristic) 알고리즘과는 달리, 회로의 스위칭 (switching) 양에 있어 단조 향상(monotonic improvement)을 보장한다. 이미 잘 알려진 바와 같이 CMOS 회로에서는 스위칭 양이 전력소모에 대부분을 차지하므로, 알고리즘의 적용 후에 회로가 전력 소모 면에서 계속적인 향상을 이룰 수 있게 한다는 점에서 매우 효과적이라 하겠다. 알고리즘의 효과를 검증하기 위해서, MCNC 벤치마크 회로를 이용하여 실험을 시행하였고, 실험 결과, 속도나 면적에 대한 오버헤드가 거의 없으면서 평균 12%의 전력 소모를 줄일 수 있었다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권11호
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• pp.2980-2988
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• 1998

본 논문에서는 캐리 선택 방식과 캐리 우회 방식에 의거한 비동기 가산기의 설계에 대하여 기술한다. 이러한 기법을 사용함으로써 본 논문의 가산기는 기존의 리플 캐리 방식의 가산기에 비하여 보다 빠른 속도로 동작한다. 본 논문에서는 CMOS 도미노 논리를 사용하여 가산기를 설계하였으며 비동기 가산기의 동작 완료를 감지할 수 있는 회로를 트리 형태로 구현함으로써 동작 완료에 소요되는 시간을 줄일 수 있도록 하였다. 실험 결과에 의하면 제안된 가산기들은 평균적으로 리플 캐리 방식에 비하여 50 퍼센트 이상의 속도 개선을 기대할 수 있음을 알 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.655-658
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• 2005

Due to reduced device sizes and threshold voltages, leakage current becomes an important issue in CMOS design. In a CMOS combinational logic circuit, the leakage current in the standby state depends on the state of the inputs and thus can be minimized by applying an optimal input when the circuit is idling. In this paper, we present a New Input Vector Control algorithm, called Leakage Minimization by Input vector Control (LMIC) for minimal leakage power. This algorithm finds the minimal leakage vector and reduces leakage current up to 22.% on the average, for TSMC 0.18um process parameters. Minimal leakage vectors are very useful in reducing leakage currents in standby mode of operation.

• 센서학회지
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• 제28권1호
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• pp.17-22
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• 2019

As CMOS technology scales down, reliability is becoming an important concern for VLSI designers. This paper analyzes gate-oxide breakdowns (i.e., the time-dependent dielectric-breakdown (TDDB) aging effect) as a reliability issue for combinational circuits with 45-nm technology. This paper shows simulation results for the noise margin, delay, and power using a single inverter-chain circuit, as well as the International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS)'85 benchmark circuits. The delay and power variations in the presence of TDDB are also discussed in the paper. Finally, we propose a novel method to compensate for the logic failure due to dielectric breakdowns: We used a higher supply voltage and a negative ground voltage for the circuit. The proposed method was verified using the ISCAS'85 benchmark circuits.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.875-878
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• 1998

In this thesis, we present efficient techniques to reduce the switching activity in a CMOS combinational logic network based on local logic transforms. But this techniques is not appropriate in the view of testability because of deteriorating the random pattern testability of a circuit. This thesis proposes a circuit design method having two operation modes. For the sake of power dissipation(normal operation mode), a gate output switches as rarely as possible, implying highly skewed signal probabilities for 1 or 0. On the other hand, at test mode, signals have probabilities of being 1 or 0 approaching 0.5, so it is possible to exact both stuck-at faults on the wire. Therefore, the goals of synthesis for low power and random pattern testability are achieved. The hardware overhead sof proposed design method are only one primary input for mode selection and AND/OR gate for each redundant connection.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권4호
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• pp.215-220
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• 2007

Leakage current of CMOS circuits has become a major factor in VLSI design these days. Although many circuit-level techniques have been developed, most of them require significant amount of designers' effort and are not aligned well with traditional VLSI design process. In this paper, we focus on technology mapping, which is one of the steps of logic synthesis when gates are selected from a particular library to implement a circuit. We take a radical approach to push the limit of technology mapping in its capability of suppressing leakage current: we use a probabilistic leakage (together with delay) as a cost function that drives the mapping; we consider pin reordering as one of options in the mapping; we increase the library size by employing gates with larger gate length; we employ a new flipflop that is specifically designed for low-leakage through selective increase of gate length. When all techniques are applied to several benchmark circuits, leakage saving of 46% on average is achieved with 45-nm predictive model, compared to the conventional technology mapping.