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임베디드 시스템에 적합한 듀얼 모드 의사 난수 생성 확장 모듈의 설계
이석한(Suk Han Lee),허원(Won Hur),이용석(Yong Surk Lee) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.46 No.8
난수 생성 함수는 소프트웨어를 사용한 시뮬레이션 테스트나, 통신 프로토콜 검증 등 수많은 어플리케이션에 사용되어진다. 이런 상황에서 난수의 randomness는 사용 어플리케이션에 따라서 다르게 필요할 수 있다. 반드시 randomness가 보장된 랜덤 함수를 통한 고품질의 난수를 생성해야 할 때가 있고, 단지 난수와 비슷한 형태를 가진, randomness가 보장되지 않은 난수가 필요할 때도 있다. 본 논문에서는 고속으로 동작하는 임베디드 시스템을 위한 듀얼 모드로 동작하는 하드웨어 난수 생성기를 제안하였다. 모드1 에서는 높은 randomness를 가지는 난수를 6사이클마다 한 번씩 생성하게 되며, 모드 2 에서는 낮은 randomness를 가지는 난수를 매 사이클마다 생성할 수 있다. 테스트를 위해, ASIP(Application Specific Instruction set Processor)를 설계하였으며, 각 모드에 맞는 명령어 세트를 설계하였다. ASIP은 LISA언어를 사용하여, 5 stage MIPS architecture를 기반으로 설계되었고, CoWare 사의 Processor Generator를 통해서 HDL코드를 생성하였으며, HDL 모델은 동부 0.18㎛ 공정으로 Synopsys사의 Design Compiler를 통해서 합성되었다. 설계되어진 ASIP으로 난수를 생성한 결과, 하드웨어 모듈을 추가하기 전에 비해 2.0%의 면적 증가 및 239%의 성능 향상을 보였다. Random numbers are used in many sorts of applications. Some applications, like simple software simulation tests, communication protocol verifications, cryptography verification and so forth, need various levels of randomness with various process speeds. In this paper, we propose a fast pseudorandom generator module for embedded systems. The generator module is implemented in hardware which can run in two modes, one of which can generate random numbers with higher randomness but which requires six cycles, the other providing its result within one cycle but with less randomness. An ASIP (Application Specific Instruction set Processor) was designed to implement the proposed pseudorandom generator instruction sets. We designed a processor based on the MIPS architecture,, by using LISA, and have run statistical tests passing the sequence of the Diehard test suite. The HDL models of the processor were generated using CoWare’s Processor Designer and synthesized into the Dong-bu 0.18㎛ CMOS cell library using the Synopsys Design Compiler. With the proposed pseudorandom generator module, random number generation performance was 239% faster than software model, but the area increased only 2.0% of the proposed ASIP.
Membrane Pumping을 이용한 Nano Fountain-Pen의 수치적 연구
이진형(Jin-Hyoung Lee),이명관(Young-Kwan Lee),이석한(Suk-Han Lee),김훈모(Hun-Mo Kim),김윤제(Youn J. Kim) 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.11
Nano fountain-pen is a novel device to make the constant patterning in micro process using new designed probe. Fountain-pen nanolithography (FPN) is applied for constant supply of liquid in conjunction with local correction of patterns and surface variation in the micro process. Many studies for FPN are going on. Type of traditional probes is the multi-tip which can pattern by sub-micro unit. In this study, nano fountain-pen is made up reservoir, micro channels, tip and secondary chamber. Instead of traditional method only using capillary force, liquid can definitely and exactly inject with membrane pumping by repulsive force of tip. It is difficult to perform experiments in the micro range so that we carried out a new analysis for internal flow of nano fountain-pen with the membrane pumping, Using a commercial code, FLUENT, velocity, pressure and flow rate are obtained under laminar, unsteady and no-slip condition.
기둥 구조 전극을 내재하는 노즐을 이용한 정전 분무 마이크로 추진기관
이영종(Young Jong Lee),변도영(Do Young Byun),양지혜(Ji Hye Yang),이석한(Suk han Lee),김용재(Yong jae kim),고한서(Han Seo Koh) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.12
본 논문은 기둥 구조의 전극이 내부에 존재하는 노즐을 이용한 정전 분무 마이크로 추진 장치의 새로운 메커니즘을 제시하였다. 기둥 구조의 노즐로 인한 제팅의 효율 증진을 수치적 및 실험적으로 연구하였다. 노즐 상부에 존재하는 전극에 인가된 전압으로 인하여 액면에 형성된 전기장은 액체의 분무를 가능하게 하며 기둥 구조의 전극은 액면의 중앙 부분에 전기장이 집중되도록 하여 제팅을 효율적으로 할 수 있게 하였다. 또한 노즐 크기에 따른 필요한 인가전압의 차이에 대한 연구를 수행하였으며 본 연구로부터 수 마이크로미터의 노즐에 대해서 500V 이하의 전압에서 구동이 가능함을 보였다. This paper presents a novel mechanism of electro-spray micro-thruster featured by a nozzle with a conductive pole inside, referred to here as a pole type nozzle. And the effects of the pole type nozzle on the efficiency of the jetting are numerically and experimentally investigated. The electric voltage signal applied to the upper electrode plate, against the pole as the ground, allows a ejection of spray to take place. It is verified experimentally that the use of the pole type nozzle allows a stable and sustainable jetting mode of ejection for a wider range of applied voltages because it can concentrate the electric field more on the centre of the meniscus. According to results about size effect, experiments indicates that the proposed mechanism allows that operation of micro thruster at less than 500 volts through nanoscale nozzle.