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미지지연 모델을 갖는 비동기식 회로 설계 연구
Design of an asynchronous logic employing delay-insensitive delay model

  • 사업명

    일반연구자지원

  • 과제명

    미지지연 모델을 갖는 비동기식 회로 설계 연구

  • 주관연구기관

    강원대학교 산학협력단
    Kangwon National University

  • 연구책임자

    이제훈

  • 참여연구자

    김두환   장송철   이상길  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2010-04

  • 과제시작년도

    2009

  • 주관부처

    교육과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국연구재단

  • 등록번호

    TRKO201000007284

  • 과제고유번호

    1345106210

  • 키워드

    비동기식.자기동기식.초저전력.파이프라인.데이터인코딩.고속.ASIC.래퍼.모바일 어플리케이션.Asynchronous.self-timed.ultra-low power.pipeline.data encoding.high-speed.ASIC.wrapper.mobile application.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The aim of this project is to evaluate an asynchronous data encoding circuits and high-speed pipeline architecture so as to reduc...

    The aim of this project is to evaluate an asynchronous data encoding circuits and high-speed pipeline architecture so as to reduce the circuit area and power dissipation. In addition, we evaluated the truth table for various logic gates in order to develop asynchronous macro cell library for ASIC process. Then, we evaluated the back-end ASIC design flow for an asynchronous circuit based on commercial synchronous design tool. We hold meetings and workshops periodically in order to train asynchronous circuit design engineers.

    The detailed purposes of this project are as followed
    (1) Evaluation of new asynchronous data encoding scheme and circuits
    ? High-level modeling and generation of asynchronous delay-insensitive architecture
    ? Evaluation of truth table for various logic gates so that the circuit employing the proposed data encoding scheme is connected with the modules employing other conventional data encoding scheme.

    (2) High-speed asynchronous pipelines for 90nm and beyond DSM process
    ? The pipeline control mechanism for using the proposed data encoding scheme.
    ? Design of high-speed pipelines for 90nm and beyond.

    In recent years, a number of portable intellectual device have become increasing popular. It requires the following features: zero-power in standby state, high-speed, and a ultra low power dissipation to conserve battery life. The aim of this project is to evaluate an asynchronous data encoding circuits and high-speed pipeline architecture so as to reduce the circuit area and power dissipation. In addition, we target the evaluation of high-speed asynchronous cell library and asynchronous ASIC design flow. The proposed asynchronous design methodology can be applicable for various portable intellectual devices, mobile phone etc due to its ultra low-power consumption


    본 연구과제는 회로 면적 및 소비 전력 감소를 위해 비동기식 데이터 인코딩 회로와 고속 비동기식 파이프라인 구조를 개발하였다. 또한 비동기식 매크로 셀 라이브러리를 개발하기 위한 논리게이트별 진리표를 구성하고 ASIC 구현하기 위한...

    본 연구과제는 회로 면적 및 소비 전력 감소를 위해 비동기식 데이터 인코딩 회로와 고속 비동기식 파이프라인 구조를 개발하였다. 또한 비동기식 매크로 셀 라이브러리를 개발하기 위한 논리게이트별 진리표를 구성하고 ASIC 구현하기 위한 비동기식 회로의 Back-end ASIC 설계 플로우를 도출하였음. 또한 개발과정에서 주기적인 워크샵과 세미나를 통해 비동기식 회로 설계 인력을 양성하였다.

    연구 결과를 세분화하면 다음과 같다.
    (1) 새로운 비동기식 데이터 인코딩 스킴 및 회로 구현
    ? 비동기식 DI (delay-insensitive) 구조의 상위 수준 모델링 및 생성
    ? 데이터 인코딩 제어 회로 개발 및 기존 비동기식 데이터 인코딩 방식을 사용하는 모듈 구성을 위한 논리 게이트별 진리표를 구성

    (2) 90nm 이하 DSM 공정에 적합한 고속 비동기식 파이프라인 구조 개발
    ? 본 연구과제를 통해 도출된 데이터 인코딩 방식을 사용한 파이프라인 제어 구조 개발
    ? 90nm 이하의 반도체 공정을 위한 고속 파이프라인 설계

    최근 다양한 고기능/저전력 휴대 정보 단말기가 확산되고 있다. 모바일 어플리케이션을 처리하기 위해서는 제로에 가까운 대기시간내 소비 전력, 고속 동작, 그리고 배터리 사용시간을 고려해야 한다. 본 연구과제는 회로 면적 및 소비 전력 감소를 위해 비동기식 데이터 인코딩 회로와 고속 비동기식 파이프라인 구조를 개발한다. 제안된 비동기식 회로 설계 방법은 고속 동작 뿐만 아니라 초저전력 특성을 갖기에 휴대 단말기에 쉽게 활용 가능할 것으로 기대된다.


  • 목차(Contents) 

    1. 초록 ...1
    2. 목차 ...3
    3. Ⅰ. 연구 계획 요약문 ...4
    4. 1. 국문 요약문 ...4
    5. Ⅱ. 연구 결과 요약문 ...5
    6. 1. 국문 요약문 ...5
    7. 2. 영문 요약문 ...6
    8. Ⅲ. 연구 내용 ...7
    9. 1. 연구 개발 과제의 개요 ...7<...
    1. 초록 ...1
    2. 목차 ...3
    3. Ⅰ. 연구 계획 요약문 ...4
    4. 1. 국문 요약문 ...4
    5. Ⅱ. 연구 결과 요약문 ...5
    6. 1. 국문 요약문 ...5
    7. 2. 영문 요약문 ...6
    8. Ⅲ. 연구 내용 ...7
    9. 1. 연구 개발 과제의 개요 ...7
    10. 2. 국내.외 기술 개발 현황 ...18
    11. 3. 연구 수행 내용 및 결과 ...26
    12. 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ...46
    13. 5. 연구 결과의 활용 계획 ...48
    14. 6. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ...50
    15. 7. 주관연구책임자 대표적 연구 실적 ...51
    16. 8. 참고 문헌 ...52
    17. 9. 연구 성과 ...53
    18. 10. 기타 성과 ...54
  • 참고문헌

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