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EPRML 읽기 채널용 면적 효율적인 저전력 폴딩 비터비 검출기의 구현
기훈재,김성남,안현주,김수원 한국통신학회 2001 韓國通信學會論文誌 Vol.26 No.6
본 논문에서는 비터비 검출기의 복잡도와 전력소모를 감소시킬 수 있는 폴딩 비터비 검출기를 제안하였다. 제안된 폴딩 비터비 검출기는 상태 천이도가 대칭적인 것을 이용하여 상태는 서로 반전된 값을 갖는 것끼리 묶어지며, 확률거리의 경우 서로 부호가 반대인 값끼리 묶여진다. 제안된 폴딩 비터비 검출기를 EPRML 읽기 채널에 적용할 경우 확률거리 계산에 필요한 두 개의 가산기를 하나의 가감산기로 대체하여 기존의 GVA 알고리즘에 비해 하드웨어 복잡도를 37.4% 감소시킬 수 있었다. 또한 불필요한 전력소모의 원인이 되는 글리치 발생을 신호 재배치와 병렬 구조와 같은 상위 수준의 저전력 기법을 적용하여 억제한 결과 12.7%의 전력소모 감소를 나타내었다.
백우현,기훈재,유장식,이상원,김수원,Paik, Woo-Hyun,Ki, Hoon-Jae,Yoo, Jang-Sik,Lee, Sang-Won,Kim, Soo-Won 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, D Vol.d36 No.1
본 논문에서는 저전력/고속 디지털 FIR 필터를 위한 새로운 파이프라인 구조를 제안한다. 제안된 파이프 라인 구조는 입력 데이터와 계수간 곱셈의 일부를 입력 지연단에서 수행하도록 하는 리타이밍 기법을 사용하여 속도를 향상시켰으며 공급전압을 낮추는 방법을 병행하여 전력을 감소시켰다. 제안된 파이프라인 구조를 적용하여 PRML 디스크 드라이브용 8 탭 FIR 필터를 설계하고 0.8${\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 실험결과 설계된 FIR 필터는 3.3.V에서 최대 192 MHz까지 동작하였으며 이 때 1.22 mW/MHz의 전력을 소모하였다. 결과적으로 제안된 구조의 FIR 필터는 기존의 구조에 비해 약 16%의 속도가 향상되었으며 같은 데이터 처리능력을 가질 때 약 23%의 전력 감소 효과를 갖는다. This paper presents new pipeline architecure for low power and high speed digital FIR filters. The proposed architecture based on retiming technique achieves enhancement on speed by sharing the input delay stage with multiplication of input data and on power combined with supply voltage scaling down technique. An 8-tap digital FIR filter for PRML disk-drive read channels adopting the proposed pipeline architecture has been designed and fabricated with 0.8${\mu}m$ CMOS double metal process technology. Measured results show that the designed FIR filter operates to 192 MHz in average and dissipates 1.22 mW/MHz at 3.3.V power supply. As a result, the proposed architecture improves speed by about 16% and reduces power dissipation by about 23% when operating at the same throughput.
초저전압 구동 논리 회로의 누설 전류 억제를 위한기판 전압 발생회로
김길수,김수원,유재택,김형주,박상수,기훈재 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.43 No.1
This paper proposes substrate-bias voltage generator to reduce leakage power consumption of digital logic circuits operating at supply voltage of 0.5V. Proposed substrate-bias voltage generator is composed of VSS and VBB generator. The former circuit produces negative voltage and supplies its output voltage for VBB generator. As a result, VBB generator develops much lower negative voltage than that of conventional one. Proposed circuit is fabricated using 0.18um 1Poly-6Metal CMOS process and measurement result demonstrated stable operation with substrate-bias voltage of -0.95V. 본 논문에서는 VTCMOS(Variable-Threshold CMOS) 기법을 이용하는 초저전압 구동 논리 회로의 누설 전류 억제를 위한 기판 전압 발생회로를 제안한다. 제안하는 기판 전압 발생회로는 VSS 발생회로와 VBB 발생회로로 구성되어 있다. VSS 발생회로는 네거티브 전압을 발생시켜 VBB 발생회로에 공급하며, VBB 발생회로는 공급받은 네거티브 전압을 이용하여 또 다른 네거티브 전압을 발생시킨다. 제안하는 회로의 동작을 검증하기 위해서 0.18um 1Poly-6Metal CMOS 공정을 사용하여 회로를 구현하였으며, 측정 결과 -0.95V의 기판 전압을 얻을 수 있었다. 제안한 기판 전압 발생회로를 이용함으로써, 0.5V의 전원 전압에서 동작하는 논리 회로의 누설 전류 성분을 효과적으로 줄일 수 있다.