• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권1호
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• pp.42-56
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• 2002

WHDL이나 Verilog와 같은 기존의 하드웨어 기술 언어(Hardware Description Language)를 이용하여 비동기 마이크로세서를 모델링하고 시뮬레이션을 수행할수 있으나 핸드셰이크 프로토콜 (handshake protocol) 에 의해 동작하는 비동기 마이크로프로세서의 기술이 지나치게 복잡해진다. 결과적으 로 성능 평가 시간이 너무 길어져 상위 수준(system level)에서의 효과적인 설계 공간 탐색에 많은 어려움을 겪는다. 따라서 상위 수준에서 비동기적 특성인 핸드 셰이크 프로토콜을 쉽게 모델링하고 빠른시간 내에 효과적으로 시뮬레이션할수 있는 방법론과 도구가 필요하다. 이런 목적 하에 프로세서 모델링과 시 뮬레이션을 통하여 성능 평가를 수행할수 있는 자동화 도구 SLEDS(System Level Event Driven Simulator)를 개발하였다. 본 도구의 궁극적 목표는 프로세서를 구성하는 모듈들의 지연을 조절하여 (delay balancing)전체적으로 프로세서가 고성능을 얻을수 있도록 최적화 조건을 구하는 것이다. 이와 더불어 정의된 행위를 실제로 수행함으로써 예상한 결과와 실제 결과를 비교하여 설계가 제대로 되었는지 상위 수준에서의 검증을 목표로 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.660-665
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• 2018

세계적으로 해양 자원 개발을 비롯하여 재난 방지 및 군사적 목적 등을 위하여 수중 환경 감시 및 제어를 가능하게 하는 수중 무선 통신망에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 호서대학교를 중심으로 '분산형 수중 관측 제어망'에 대한 연구가 진행되고 있는데, 본 논문에서는 해당 제어망 중 수중기지제어국과 수중기지국 사이의 음파 통신을 위한 인터폴레이터(Interpolator)를 연구하였다. 수중 음파 통신망은 양방향 듀플렉스(duplex) 통신을 위하여 서로 다른 4개의 주파수 링크를 정의하고 있으며, 링크에 따라 100배 혹은 200배 샘플링 레이트를 변환해야 한다. 또, 수중은 전원 공급이 원활하지 않은 환경이므로 저전력 설계가 중요하다. 따라서 저전력 인터폴레이터인 CIC 인터폴레이터를 기본으로 하여 링크에 따라 샘플링 레이트를 선택할 수 있도록 설계하였다. 하지만 CIC 인터폴레이터는 통과 대역 감쇠(passband droop)가 크고, 전이영역(transition region)이 넓기 때문에 채널 간격이 비교적 좁은 음파 통신에서는 저주파 대역 필터로서의 조건을 만족하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 통과 대역 감쇠를 보상하기 위한 보상 필터(compensator)와 전이 영역을 줄이기 위한 하프밴드 필터(halfband filter)를 추가하였다. Matlab을 이용하여 알고리즘을 검증한 후 Verilog-HDL로 하드웨어를 설계하고 Modelsim에서 시뮬레이션하여 동작을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권1A호
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• pp.93-98
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• 2004

직렬 ATA(Advanced Technology Attachment) 인터페이스는 비교적 저렴하고 성능이 우수하며. 현재 고속의 데이터 전송과 처리량을 요구하는 수요에 적합한 기술이다. 본 논문에서는 직렬 ATA의 링크층에서 오류 감지와 직류 balance를 위한 동작 주파수 150MHz에서의 Bb/10b 인코더 및 디코더의 설계 및 구현 방법과 제작된 칩의 테스트를 위한 테스트 보드 및 테스트 방법을 제시하였다. 제안된 인코더 및 디코더는 각각 5b/6b 과 3b/4b으로 나뉘어서 인코딩 되도록 설계하였으며, Top-Down 설계 방식을 사용하여 Verilog HDL로 기술하고. Synopsys로 합성된 넷리스트로 게이트 수준의 동작을 확인하였다 제작된 칩은 삼성 $0.35{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하였고. 칩 면적은 1.5mm * 1.5mm 이며. 전원 전압은 3.3V를 사용하였다. 테스트 보드 및 FPGA를 통하여 생성된 입력 테스트 벡터를 이용하여 100MHz로 정상 동작 검증을 테스트하였고, ATS2 테스트 장비를 이용하여 100MHz 동작 검증을 하였다. 본 논문에서 제안된 Bb/10b 인코더 및 디코더 블록은 고속의 데이터 통신을 위한 IP로써 활용 가능하다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권1호
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• pp.131-144
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• 2015

An extensive investigation of the influence of gate engineering on the CNTFET switching, high frequency and circuit level performance has been carried out. At device level, the effects of gate engineering on the switching and high frequency characteristics for CNTFET have been theoretically investigated by using a quantum kinetic model. It is revealed that hetero - material - gate CNTFET(HMG - CNTFET) structure can significantly reduce leakage current, enhance control ability of the gate on channel, and is more suitable for use in low power and high frequency circuits. At circuit level, using the HSPICE with look - up table(LUT) based Verilog - A models, the performance parameters of circuits have been calculated and the optimum combinations of ${\Phi}_{M1}/{\Phi}_{M2}/{\Phi}_{M3}$ have been concluded in terms of power consumption, average delay, stability, energy consumption and power - delay product(PDP). We show that, compared to a traditional CNTFET - based circuit, the one based on HMG - CNTFET has a significantly better performance (SNM, energy, PDP). In addition, results also illustrate that HMG - CNTFET circuits have a consistent trend in delay, power, and PDP with respect to the transistor size, indicating that gate engineering of CNTFETs is a promising technology. Our results may be useful for designing and optimizing CNTFET devices and circuits.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권1호
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• pp.91-105
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• 2016

Carbon Nanotube Field-Effect Transistors (CNTFETs) have been studied as candidates for post Si CMOS owing to the better electrostatic control and high mobility. To enhance the immunity against short - channel effects (SCEs), the novel channel and gate engineered architectures have been proposed to improve CNTFETs performance. This work presents a comprehensive study of the influence of channel and gate engineering on the CNTFET switching, high frequency and circuit level performance of carbon nanotube field-effect transistors (CNTFETs). At device level, the effects of channel and gate engineering on the switching and high frequency characteristics for CNTFET have been theoretically investigated by using a quantum kinetic model. This model is based on two-dimensional non-equilibrium Green's functions (NEGF) solved self - consistently with Poisson's equations. It is revealed that hetero - material - gate and lightly doped drain and source CNTFET (HMG - LDDS - CNTFET) structure can significantly reduce leakage current, enhance control ability of the gate on channel, improve the switching speed, and is more suitable for use in low power, high frequency circuits. At circuit level, using the HSPICE with look - up table(LUT) based Verilog - A models, the impact of the channel and gate engineering on basic digital circuits (inverter, static random access memory cell) have been investigated systematically. The performance parameters of circuits have been calculated and the optimum metal gate workfunction combinations of ${\Phi}_{M1}/{\Phi}_{M2}$ have been concluded in terms of power consumption, average delay, stability, energy consumption and power - delay product (PDP). In addition, we discuss and compare the CNTFET-based circuit designs of various logic gates, including ternary and binary logic. Simulation results indicate that LDDS - HMG - CNTFET circuits with ternary logic gate design have significantly better performance in comparison with other structures.