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Division-by-Convergence 방식을 사용하는 24-비트 부동소수점 제산기에 대한 OpenGL 정확도의 대수적 검증
유세훈,이정우,김기철,Yoo, Sehoon,Lee, Jungwoo,Kim, Kichul 한국전기전자학회 2013 전기전자학회논문지 Vol.17 No.3
Low-cost and low-power are important requirements in mobile systems. Thus, when a floating-point arithmetic unit is needed, 24-bit floating-point format can be more useful than 32-bit floating-point format. However, a 24-bit floating-point arithmetic unit can be risky because it usually has lower accuracy than a 32-bit floating-point arithmetic unit. Consecutive floating-point operations are performed in 3D graphic processors. In this case, the verification of the floating-point operation accuracy is important. Among 3D graphic arithmetic operations, the floating-point division is one of the most difficult operations to satisfy the accuracy of $10^{-5}$ which is the required accuracy in OpenGL ES 3.0. No 24-bit floating-point divider, whose accuracy is algebraically verified, has been reported. In this paper, a 24-bit floating-point divider is analyzed and it is algebraically verified that its accuracy satisfies the OpenGL requirement. 모바일 시스템에서는 비용 및 전력 효율이 중요하기 때문에 부동소수점 연산기 개발 시 32-비트 데이터 형식대신 24-비트 데이터 형식을 사용하는 것이 좋다. 하지만 24-비트 데이터 형식을 사용할 경우 32-비트 데이터 형식에 비해 연산기의 정확도가 낮아질 수 있다. 3D 그래픽과 같이 연속적인 부동소수점 연산 처리가 많이 요구될 경우 연산기의 정확도에 대한 논의와 검증이 중요하다. 나눗셈은 3D 그래픽에 사용되는 연산 중 OpenGL에서 규정한 정확도를 만족하기 가장 어려운 연산 중 하나이다. 현재까지 OpenGL에서 규정한 정확도를 만족하는 것이 대수적으로 검증된 24-비트 부동소수점 제산기는 알려진 바가 없다. 본 논문에서는 24-비트 부동소수점 제산기를 분석하고, OpenGL ES 3.0에서 규정한 $10^{-5}$의 정확도를 만족함을 대수적으로 검증한다.
재구성형 주변장치유닛을 사용한 유무선 LED 조명 통신
유세훈,공정철,김기철,Yoo, Sehoon,Gong, Jungchul,Kim, Kichul 한국전기전자학회 2013 전기전자학회논문지 Vol.17 No.4
In this paper, a reconfigurable peripheral unit for LED lighting communication is presented. Embedded lighting devices require various communication protocols. Usually, serial communication protocols and lighting control communication protocols such as DALI, DMX512, UART, SPI, IrDA, etc. are used in lighting devices. When the requirements of communication protocols are satisfied with separate IPs, the cost and the power consumption can considerably increase. We propose a reconfigurable communication peripheral unit which uses analysis of signal formats of the protocols. The gate count of the reconfigurable peripheral unit uses only 57% of the gate count of the separate implementation. Also, in this paper, a mapping table based DALI-ZigBee interfacing method for flexible lighting network configurations is proposed. Using this method, various DALI-ZigBee network systems can be easily set up. An LED lighting system platform is implemented to verify the operation of the DALI-ZigBee interfacing method. The reconfigurable peripheral unit and the DALI-ZigBee interfacing method can be efficiently used to implement various wired/wireless lighting communication systems. 본 논문에서는 LED 조명 통신을 위한 재구성형 주변장치유닛을 제안한다. 조명시스템을 위한 임베디드 장치에서는 다양한 통신 프로토콜이 요구된다. 이러한 통신 프로토콜로는 UART, SPI, IrDA 등의 직렬 통신, DALI나 DMX512와 같은 조명제어 통신이 있다. 다양한 통신 프로토콜 요구사항을 각 IP로 개별 구현하여 만족시킬 경우 비용 및 전력 효율이 떨어질 수 있다. 본 논문에서는 각 프로토콜의 신호 형식을 분석하여 UART, SPI, IrDA, DALI, DMX512의 통신 기능을 통합하는 방법을 제안한다. 제안한 재구성형 주변장치유닛은 개별 구현 방법에 비해 57% 감소된 양의 게이트수를 사용한다. 또한 본 논문에서는 조명 네트워크를 유연하게 구현하기 위해 사용될 수 있는 매핑테이블 기반의 DALI-ZigBee 인터페이싱 방법을 제안한다. 이 방법을 사용하면 DALI와 ZigBee를 혼용한 다양한 구성의 조명 네트워크 시스템을 효율적으로 구현할 수 있다. LED 조명시스템 플랫폼을 구성하여 유무선 조명 통신 네트워크의 동작을 검증하였다. 본 논문에서 제안한 재구성형 주변장치유닛과 DALI-ZigBee 인터페이싱 방법은 유무선 조명시스템을 효율적으로 구현하는 데에 사용될 수 있다.
유세훈(Yoo, Sehoon),송세현(Song, Sehyun),김기철(Kim, Kichul),최성종(Choi, Seong Jong) 한국방송·미디어공학회 2011 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.7
한반도 및 근해의 지진?지진해일 감시를 위해 지진관측망이 구축되어 있다. 이러한 지진관측망는 향후 조기경보를 위해 보다 조밀하게 설치될 예정이다. 지진계측기의 정보통신망은 대부분 행정망 및 전용회선 단일망으로 운영되고 있으며 지진계측기의 전력체계는 상용전원의 단일 전력체계로 운영되고 있다. 국내 지진관측망 운영상의 문제점으로 단일 정보통신망 운영으로 인한 통신 단절 발생 시 지속적인 자료 수집 불능과 단일 전력체계인 상용전원 단절시 통신장비에 전원공급 단절로 인한 실시간 자료 전송 장애 발생이 있다. 또한 지진관측기의 정보통신망과 전력체계에 대한 원격감시 및 관리 기능이 부재하여 유지 보수 및 안정적 자료수집에 취약점을 가지고 있다. 이러한 취약점을 극복하기 위해서는 각종 재해에 대한 내재해성과 유지보수성을 향상시키는 것이 시급하며 정보통신망과 전력체계의 다중화/이중화가 좋은 대안이 될 수 있다.
미세피치 패키지 적용을 위한 thin ENEPIG 도금층의 솔더링 특성
백종훈,이병석,유세훈,한덕곤,정승부,윤정원,Back, Jong-Hoon,Lee, Byung-Suk,Yoo, Sehoon,Han, Deok-Gon,Jung, Seung-Boo,Yoon, Jeong-Won 한국마이크로전자및패키징학회 2017 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.24 No.1
본 연구에서는 미세피치 패키지 적용을 위한 기초 실험으로 thin ENEPIG(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold) 도금층을 형성하여 솔더링 특성을 평가하였다. 먼저, Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) 솔더합금에 대한 thin ENEPIG 도금층의 젖음 특성이 평가되었으며, 순차적인 솔더와의 반응에 대한 계면반응 및 솔더볼 접합 후 고속 전단 시험을 통한 접합부 기계적 신뢰성이 평가되었다. 젖음성 시험에서 침지 시간이 증가함에 따라 최대 젖음력은 증가하였으며, 5초의 침지 시간 이후에는 최대 젖음력이 일정하게 유지되었다. 초기 계면 반응 동안에는 $(Cu,Ni)_6Sn_5$ 금속간화합물과 P-rich Ni 층이 SAC305/ENEPIG 계면에서 관찰되었다. 연장된 계면반응 후에는 P-rich Ni 층이 파괴 되었으며, 파괴된 P-rich Ni 층 아래에는 $(Cu,Ni)_3Sn$ 금속간화합물이 생성되었다. 고속 전단 시험의 경우, 전단속도가 증가함에 따라 취성 파괴율이 증가하였다. In this paper, we evaluated the solderability of thin electroless nickel-electroless palladium-immersion gold (ENEPIG) plating layer for fine-pitch package applications. Firstly, the wetting behavior, interfacial reactions, and mechanical reliability of a Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) solder alloy on a thin ENEPIG coated substrate were evaluated. In the wetting test, maximum wetting force increased with increasing immersion time, and the wetting force remained a constant value after 5 s immersion time. In the initial soldering reaction, $(Cu,Ni)_6Sn_5$ intermetallic compound (IMC) and P-rich Ni layer formed at the SAC305/ENEPIG interface. After a prolonged reaction, the P-rich Ni layer was destroyed, and $(Cu,Ni)_3Sn$ IMC formed underneath the destroyed P-rich Ni layer. In the high-speed shear test, the percentage of brittle fracture increased with increasing shear speed.
PCB 표면처리에 따른 Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In 무연솔더 접합부의 기계적 신뢰성에 관한 연구
김성혁,김재명,유세훈,박영배,Kim, Sung-Hyuk,Kim, Jae-Myeong,Yoo, Sehoon,Park, Young-Bae 한국마이크로전자및패키징학회 2012 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.19 No.4
표면처리에 따른 Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In 솔더범프의 접합 강도 평가를 위하여 전단 속도 및 열처리 시간에 따른 볼 전단강도 시험을 실시하였다. 전반적으로, 전단속도가 증가함에 따라 전단강도는 증가하였지만 인성은 감소하는 경향을 나타내었다. 파괴모드 관찰 결과, 전단 속도가 증가함에 따라 파괴모드의 경우, ENIG(electroless nickel immersion gold) 처리는 취성파괴가 대부분 지배적으로 존재하였고, OSP(organic solderability preservative) 처리는 pad open이 주로 발생하였다. 또한, 500 mm/s의 고속전단시험에서는 열처리 시간이 증가함에 따라 표면처리별 전단강도와 인성 값 모두 감소하는 경향을 보였다. ENIG 표면처리가 OSP 표면처리 보다 좋은 접합강도 특성을 보이는 것은 솔더범프 계면의 금속간화합물의 물성 및 두께와 밀접한 연관이 있는 것으로 판단된다. Ball shear test was performed by test variables such as loading speed and annealing time in order to investigate the effect of surface finishes on the bonding strength of Sn-1.2Ag-0.7Cu-0.4In Pb-free solder. The shear strength increased and the ductility decreased with increasing shear speed. With increasing shear speed, the electroless nickel immersion gold (ENIG) finish showed dominant brittle fracture mode, while organic solderability preservative (OSP) finish showed pad open fracture mode. The shear strength and toughness for both surface finishes decreased with increasing annealing time under the high-speed shear test of 500 mm/s. Typically, the thickness of intermetallic compound increased with increasing annealing time, which means that exposure of brittle fracture became much easier. With increasing annealing time, the both ENIG and OSP finishes exhibited the pad open fracture mode. Overall, ENIG finish showed higher shear strength rather than OSP finish due to its superior barrier stability.