• 제목/요약/키워드: gate delay

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False Paths Elimination in Statistical Static Timing Analysis

  • Uehata, Masaki;Tanaka, Masakazu;Fukui, Masahiro;Tsukiyama, Shuji
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.357-360
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    • 2002
  • In this paper, we propose a technique to eliminate 1,he effect of false paths in the calculation of the distribution of the maximum delay of a given CMOS combinatorial circuit, when distributions of interconnect delays and gate switching delays of the circuit are given. The technique can be incorporated into our algorithm for the statistical static timing analysis, which can take correlations of the delays into account.

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CMOS IC 패키지의 스위치 특성 해석 및 최적설계 (A New CMOS IC Package Design Methodology Based on the Analysis of Switching Characteristics)

  • 박영준;어영선
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1141-1144
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    • 1998
  • A new design methodology for the shortchannel CMOS IC-package is presented. It is developed by representing the package inductance with an effective lumpedinductance. The worst case maximum-simultaneous-switching noise (SSN) and gate propagation delay due to the package are modeled in terms of driver geometry, the maximum number of simultaneous switching drivers, and the effective inductance. The SSN variations according to load capacitances are investigated with this model. The package design techniques based on the proposed guidelines are verified by performing HSPICE simulations with the $0.35\mu\textrm{m}$ CMOS model parameters.

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SLIDING MODE MOULD LEVEL CONTROL IN CONTINUOUS CASTING PROCESS

  • Kueon, Yeong-Seob
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.50-55
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    • 1998
  • Mould level control system for continuous casting process involves stick-slip friction in the sliding gate , time-delay, non-linearity, and certain uncertainties such as friction force variations between molten steel and the inner wall of mould. In this paper, sliding mode control technique was used to solve these complex control problem. The controller is then designed and implemented onto the continuous casting process. Testing result shows that sliding mode controller can decrease the fluctuating magnitude of the mould level and is superior to the existing PID controller.

ARM 프로세서용 부동 소수점 보조 프로세서 개발 (Development of a Floating Point Co-Processor for ARM Processor)

  • 김태민;신명철;박인철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.232-235
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    • 1999
  • In this paper, we present a coprocessor that can operate with ARM microprocessors. The coprocessor supports IEEE 754 standard single- and double-precision binary floating point arithmetic operations. The design objective is to achieve minimum-area, low-power and acceleration of processing power of ARM microprocessors. The instruction set is compatible with ARM7500FE. The coprocessor is written in verilog HDL and synthesized by the SYNOPSYS Design Compiler. The gate count is 38,115 and critical path delay is 9.52ns.

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하이브리드 로직 스타일을 이용한 저전력 ELM 덧셈기 설계 (A Design of Low Power ELM Adder with Hybrid Logic Style)

  • 김문수;유범선;강성현;이중석;조태원
    • 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.

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Experimental Characterization-Based Signal Integrity Verification of Sub-Micron VLSI Interconnects

  • Eo, Yung-Seon;Park, Young-Jun;Kim, Yong-Ju;Jeong, Ju-Young;Kwon, Oh-Kyong
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권5호
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    • pp.17-26
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    • 1997
  • Interconnect characterization on a wafer level was performed. Test patterns for single, two-coupled, and triple-coupled lines ere designed by using 0.5$\mu\textrm{m}$ CMOS process. Then interconnect capacitances and resistances were experimentally extracted by using tow port network measurements, Particularly to eliminate parasitic effects, the Y-parameter de-embedding was performed with specially designed de-embedding patterns. Also, for the purpose of comparisons, capacitance matrices were calculated by using the existing CAD model and field-solver-based commercial simulator, METAL and MEDICI. This work experimentally verifies that existing CAD models or parameter extraction may have large deviation from real values. The signal transient simulation with the experimental data and other methodologies such as field-solver-based simulation and existing model was performed. as expected, the significantly affect on the signal delay and crosstalk. The signal delay due to interconnects dominates the sub-micron-based a gate delay (e.g., inverter). Particularly, coupling capacitance deviation is so large (about more than 45% in the worst case) that signal integrity cannot e guaranteed with the existing methodologies. The characterization methodologies of this paper can be very usefully employed for the signal integrity verification or he electrical design rule establishments of IC interconnects in the industry.

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Linearity improvement of UltraScale+ FPGA-based time-to-digital converter

  • Jaewon Kim;Jin Ho Jung;Yong Choi;Jiwoong Jung;Sangwon Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권2호
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    • pp.484-492
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    • 2023
  • Time-to-digital converters (TDCs) based on the tapped delay line (TDL) architecture have been widely used in various applications requiring a precise time measurement. However, the poor uniformity of the propagation delays in the TDL implemented on FPGA leads to bubble error and large nonlinearity of the TDC. The purpose of this study was to develop an advanced TDC architecture capable of minimizing the bubble errors and improving the linearity. To remove the bubble errors, the decimated delay line (DDL) architecture was implemented on the UltraScale + FPGA; meanwhile, to improve the linearity of the TDC, a histogram uniformization (HU) and multi-chain TDL (MCT) methods were developed and implemented on the FPGA. The integral nonlinearities (INLs) and differential nonlinearities (DNLs) of the plain TDCs with the 'HU method' (HU TDC) and with 'both HU and MCT methods' (HU-MCT TDC) were measured and compared to those of the TDC with 'DDL alone' (plain TDC). The linearity of HU-MCT TDC were superior to those of the plain TDC and HU TDC. The experiment results indicated that HU-MCT TDC developed in this study was useful for improving the linearity of the TDC, which allowed for high timing resolution to be achieved.

실리콘 게이트 n-well CMOS 소자의 제작, 측정 및 평가 (Fabrication, Mesurement and Evaluation of Silicon-Gate n-well CMOS Devices)

  • 류종선;김광수;김보우
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.46-54
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    • 1984
  • 3μm 게이트 길이를 가지는 n-well CMOS 공정이 개발되었고 이의 응용 가능성을 검토하였다. Thres-hold 전압은 이온주입으로 쉽게 조절할 수 있으며, 3μm 채널 길이에서 short 채널 효과는 무시할 수 있다. Contact 저항에 있어서 Al-n+ 저항값이 커서 VLSI 소자의 제작에 장애 요인이 될 것으로 보인다. CMOS inverter의 transfer 특성은 양호하며, (W/L) /(W/L) =(10/5)/(5/5)인 89단의 ring oscillator로부터 구한 게이트당 전달 지연 시간은 3.4nsec 정도이다. 본 공정의 설계 규칙에서 n-well과 p-substrate에 수 mA의 전류가 흐를 때 latch-up이 일어나며, well 농도와 n+소오스-well간의 간격에 크게 영향을 받는다. 따라서 공정과 설계 규칙의 변화에 따른 latch-up 특성에 집중적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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타입 k 가우시안 정규기저를 갖는 유한체의 직렬곱셈 연산기 (A Serial Multiplier for Type k Gaussian Normal Basis)

  • 김창한;장남수
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권2호
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    • pp.84-95
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    • 2006
  • 유한체의 H/W 구현에는 정규기저를 사용하는 것이 효과적이며, 특히 타입 I의 최적 정규기저를 갖는 유한체의 H/W 구현이 효율적이다 Massey-Omura등이 직렬곱셈 연산기를 제안한 이후 Agnew 등이 이를 개선하였으며 최근에 Reyhani-Masoleh 와 Hasan은 공간 복잡도는 크게 개선하였으나 Path Delay가 조금 늘어난 연산기를 제안하였고 2004년에는 Kwon 등이 Agnew등의 것과 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh와 Hasan등의 것 보다 조금 더 큰 연산기를 제시하였다. 이 논문에서는 타입 (m, k) 인 가우스 주기를 갖는 유한체 중에서 $GF(mk+1)^{\ast}$=<2>를 만족하는 유한체 $GF(2^m)$은 타입 I 최적 정규기저를 갖는 유한체인 $GF(2^{mk})$의 부분체인 것을 이용하여 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 직렬 곱셈 연산기를 재구성하여 같은 면적 복잡도를 유지하면서 XOR Time Delay를 개선한 직렬곱셈 연신기를 구성하였다. 즉, k=4,6 인 경우는 Kwon등의 경우와 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도 에서 효율적이고, k=10인 경우는 XOR Path Delay en 경우 보다 20\%$ 개선되었고, 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 것과는 같고 Kwon등의 것 보다는 XOR gate 가 32개 줄어든 효율적인 연산기 이다.

혼합 지연 모델에 기반한 비동기 명령어 캐시 설계 (Design of an Asynchronous Instruction Cache based on a Mixed Delay Model)

  • 전광배;김석만;이제훈;오명훈;조경록
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.64-71
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    • 2010
  • 최근에는 프로세서의 고성능화에 따라 명령어 캐시와 데이타 캐시를 분리하는 구조의 설계가 일반적이다. 본 논문에서는 혼합 지연모델을 갖는 비동기식 명령어 캐쉬구조를 제안하며, 데이타 패스에는 지연무관인 회로모델을 적용하고 메모리 에는 번들지연모델을 도입하였다. 요소기술로는 명령어 캐시는 CPU, 프로그램 메모리와 4-상 핸드쉐이크(hand-shake) 프로토콜로 데이터를 전달하고, 8-K바이트, 4상 연관의 맵핑 구조를 가지며 Pseudo-LRU 엔트리 교체알고리즘을 채택하였다. 성능분석을 위하여 제안된 명령어 캐시를 게이트레벨로 합성하고 32비트 임베디드 프로세서와 연동하는 플랫폼을 구축하였다. 구축한 플랫폼에서 MI벤치마크 프로그램을 테스트하여 99%의 캐시히트율과 레이턴시가 68% 감소하는 결과를 얻었다.