• 한국항행학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.631-637
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• 2016

CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)의 소형화에 대한 한계를 극복할 수 있는 대체 기술 중 하나인 양자 셀룰라 오토마타 (QCA; quantum cellular automata)는 나노 단위의 셀들로 이루어져 있고, 전력의 소모량이 매우 적은 것이 특징이다. QCA를 이용한 다양한 회로들이 연구되고 있고, 그 중에서 XOR (exclusive-OR)게이트는 오류 검사 및 복구에 유용하게 사용되고 있다. 기존의 XOR 논리 게이트는 확장성이 부족하고, 클럭 구간의 수가 많이 소요되며, 실제 구현에 어려움이 있는 경우가 많다. 이러한 단점을 극복하기 위해 클럭 구간의 수를 단축한 다수결 게이트를 이용한 XOR 논리 게이트를 제안한다. 제안한 회로는 기존의 XOR 논리 게이트들과 비교 분석하고 그 성능을 검증한다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권6호
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• pp.1-8
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• 1998

본 논문에서는 동일 칩 내부에 static CMOS와 하이브리드 로직 스타일(hybrid logic style)을 이용하여 저전력 8비트 ELM 덧셈기를 설계하였다. 두 개의 로직 스타일로 설계된 8비트 ELM 덧셈기는 0.8㎛ 단일 폴리 이중 금속, LG CMOS 공정으로 설계되어 측정되었다. 하이브리드 로직 스타일은 CCPL(Combinative Complementary Pass-transistor Logic), Wang's XOR 게이트와 ELM 덧셈기의 속도를 결정하는 임계경로(critical path)를 위한 static CMOS 등으로 구성된다. 칩 측정 결과, 전원 전압 5.0V에서 하이브리드로직으로 구현한 ELM 덧셈기가 static CMOS로 구현한 덧셈기에 비해 각각 전력소모 면에서 9.29%, 지연시간 면에서 14.9%, PDP(Power Delay Product)면에서 22.8%의 향상을 얻었다.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제3권1호
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• pp.8-13
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• 1998

Often ESOP(Exclusive Sum of Products) expressions provide more compact representations of logic functions and implemented circuits are known to be highly testable. Motivated by the merits of using XOR(Exclusive-OR) gates in circuit design, ESOP(Exclusive Sum of Products) expressions are considered s the input to the logic synthesis for random pattern testability. The problem of interest in this paper is whether ESOP expressions provide better random testability than corresponding SOP expressions of the given function. Since XOR gates are used to collect product terms of ESOP expression, fault propagation is not affected by any other product terms in the ESOP expression. Therefore the test set for a fault in ESOP expressions becomes larger than that of SOP expressions, thereby providing better random testability. Experimental results show that in many cases, ESOP expressions require much less random patterns compared to SOP expressions.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권3호
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• pp.301-310
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• 2017

양자점 셀룰라 오토마타(QCA: quantum-dot cellular automata)는 나노 크기의 셀을 이용하여 다양한 연산을 수행하며, 매우 빠른 연산속도와 적은 전력손실로 차세대 기술로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 QCA 상에서 새로운 유니버셜 게이트(universal gate)를 제안한다. 또한, 유니버셜 게이트를 이용하여 시공간 효율성 측면에서 우수한 XOR 게이트를 제안한다. 유니버셜 게이트는 자기 자신으로 모든 기본 논리 게이트를 만들어 낼 수 있는 게이트이다. 한편, 제안된 유니버셜 게이트는 기본 셀과 회전된 셀을 활용하여 설계한다. 제안된 유니버셜 게이트의 회전된 셀은 3-입력 다수결게이트 구조의 중앙부에 위치한다. 3-입력 다수결 게이트를 이용하여 XOR 게이트를 설계할 때는 5개 이상의 3-입력 다수결 게이트가 사용되지만, 본 논문에서는 3개의 유니버셜 게이트를 사용하여 XOR 게이트를 제안한다. 제안하는 XOR 게이트는 기존의 XOR 게이트보다 사용된 게이트 수가 줄었으며 설계 면적이나 소요 클럭면에서 우수함을 확인할 수 있다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권3호
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• pp.291-300
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• 2017

양자점 셀룰라 오토마타(QCA: quantum-dot cellular automata)는 셀룰라 오토마타와 유사하게 고안된 컴퓨팅 모델이며, 빠른 연산속도와 적은 전력손실로 차세대의 각광받는 기술도 떠오르고 있다. QCA는 최근 실험 결과와 함께 다양한 연구가 진행되고 있으며 나노 단위 소재로서 디바이스 밀도 및 상호 연결 문제를 해결할 수 있는 트랜지스터의 패러다임 중 하나이다. XOR(exclusive or) 게이트는 논리의 둘 중 하나가 참일 때 결과가 참이 되도록 작동하는 게이트이다. 제안하는 XOR 게이트는 5개의 층으로 구성되어 있다. 첫 번째 층은 OR 게이트, 세 번째 층과 다섯 번째 층은 AND 게이트로 구성되어 있고 중간에 두 번째 층과 네 번째 층은 통로로 구성하여 설계한다. 반가산기는 XOR 게이트와 AND 게이트로 이루어져 있다. 제안한 반가산기는 제안하는 XOR 게이트에서 셀 두 개를 추가하여 설계한다. 제안한 반가산기는 기존의 반가산기에 비해 보다 적은 수의 셀, 전체 면적, 그리고 클럭으로 구성한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1443-1454
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• 2016

하드웨어 기반의 Dual-rail Logic 스타일을 소프트웨어로 구현한 밸런스 인코딩 기법은 추가적인 저장 공간이 필요 없는 효과적인 부채널 분석 대응방법이다. 밸런스 인코딩 기법을 이용하여 암호 알고리즘을 구현하면 암호 알고리즘이 연산되는 동안 입력 값에 상관없이 비밀 정보를 포함하고 있는 중간 값은 항상 일정한 해밍 웨이트 및 해밍 디스턴스를 유지하게 되어 부채널 분석을 어렵게 만드는 효과가 있다. 그러나 기존 연구에서는 밸런스 인코딩 기법을 적용한 Constant XOR 연산만 제안되어 있어 PRINCE와 같이 XOR 연산만으로 구성이 가능한 암호 알고리즘에만 적용이 가능하다는 제한사항이 있다. 따라서 본 논문에서는 ARX 구조 기반의 다양한 대칭키 암호 알고리즘에도 적용이 가능하고, 효율적인 메모리 관리를 위해 Look-up table을 사용하지 않는 새로운 Constant AND, Constant Shift 연산 알고리즘을 최초로 제안하였으며, 상호 정보량 분석을 통해 안전성을 확인하였다.

• 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.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 1984년도 추계학술발표회논문집
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• pp.25-27
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• 1984

Using LED sources, the system that performs optical logic function of the input data arrays will be presented. Sixteen possible functions of two binary data arrays, such as AND, OR, NOR and XOR are simply obtained in parallel by controlling LED switching mode. Experimental result and some examples of application will be given.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.328-334
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• 2014

본 논문은 OFB(Output Feedback Block) 블록 암호화 알고리즘에 대한 광학적 암호화 및 복호화 시스템을 제안한다. 제안한 방식은 암호화 과정에 필요한 XOR 논리 연산을 구현하기 위해 이중 인코딩 기법을 사용한다. 또한, 제안된 암호화 시스템은 광 병렬처리의 특성상 데이터가 2차원으로 배열되어 매우 큰 암호키를 구현할 수 있기 때문에 기존의 전자적 OFB 방식보다 한층 더 암호강도가 증강된 암호화 시스템을 제공한다. 마지막으로, 제안한 방식을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 암호화 및 복호화 과정을 보여준다. 그 결과, 제안한 광학적 OFB 암호화 시스템은 광학적인 고속성과 병렬성의 이점까지 포함하기 때문에 더욱 효율적이고 강력한 광학적 블록 암호화 시스템이 가능하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.178-184
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• 2014

PCA에 기반을 둔 CMOS 소자 기술은 메모리 혹은 ALU 회로의 구현에 매우 효율적이다. 그러나 CMOS 소자 스케일링 기술의 한계로 인하여 이를 해결할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 대두되었고, 양자점 셀룰러 오토마타(QCA; quantum-dot cellular automata)는 이를 해결할 수 있는 기술로 등장했다. 본 논문에서는 QCA에 기반을 둔 효율적인 PCA 구조를 설계한다. 설계하는 PCA 구조에서의 D 플립플롭과 XOR 논리게이트는 기존에 제안되었던 회로를 사용하고, 입력 제어 스위치와 규칙 제어 스위치는 QCA에 기반을 두고 새롭게 설계한다. 설계된 PCA 구조는 QCA디자이너를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 기존의 것과 비교 및 분석하여 설계된 구조의 효율성을 확인한다.