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보고서 상세정보

정보통신용 아날로그 IP 기술 개발
Development of Analog IP Techniques for ICT

  • 사업명

    정보통신기술인력양성

  • 과제명

    정보통신용 아날로그 IP 기술 개발

  • 주관연구기관

    서강대학교
    Sogang University

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2015-12

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    Ministry of Science, ICT and Future Planning

  • 등록번호

    TRKO201600002724

  • 과제고유번호

    1711026804

  • 키워드

    아날로그.집적회로.아날로그-디지털 변환기.고속회로.전력관리회로.소자모델링.센서회로.Analog.IP.CMOS.Integrated Circuits (ICs).Analog-to-Digital Converters.High-Speed ICs.Power Management ICs.Device Modeling.Sensor ICs.

  • DB 구축일자

    2016-06-04

  • 초록 


    ○ Purpose
    Analog IP Research Center (AIPRC) with the goal of ‘Development of globally competitive analog IP design techniques ...

    ○ Purpose
    Analog IP Research Center (AIPRC) with the goal of ‘Development of globally competitive analog IP design techniques for next-generation integrated systems and fostering top-level human resources’ have researched in the area of (1) Core Analog IPs for Multi-Media Systems, (2) Core Analog IPs for Wired and Wireless Communication Systems, (3) Device and Modeling Technologies for Analog IP Design, and (4) Core Analog IPs for Power ICs. In 2014 and 2015, the fifth and sixth year of the research, the center has produced 116 proto-type IPs with high economic value, 49 SCI(E) journal papers, 76 patent filings and approvals, 16 technology transfers, 104 IP registrations, and 62 highly qualified MS/Ph.D. graduates. Through the activities of the center, AIPRC has achieved the mutually beneficial industry-academy collaboration and has invigorated analog IP research area.


    ○ 연구목표
    정보통신용 아날로그 IP 연구센터는 ‘세계적인 경쟁력을 가지는 차세대 융ㆍ복합 시스템용 핵심 아날로그 IP 설계기술 연구를 통한 프로젝트 수행 능력을 갖춘 고급 연구인력 양성’이라는 최종목표를 가지고 5차년도인 2...

    ○ 연구목표
    정보통신용 아날로그 IP 연구센터는 ‘세계적인 경쟁력을 가지는 차세대 융ㆍ복합 시스템용 핵심 아날로그 IP 설계기술 연구를 통한 프로젝트 수행 능력을 갖춘 고급 연구인력 양성’이라는 최종목표를 가지고 5차년도인 2014년과 6차년도인 2015년에 4개의 세부 연구과제인 (1) 멀티 미디어 시스템(영상/음향/DTV)용 핵심 아날로그 IP 설계기술, (2) 유‧무선 통신 시스템용 핵심 아날로그 IP 설계기술, (3) 핵심 아날로그 IP를 위한 소자 및 모델링 기술, (4) 파워 IC용 핵심 아날로그 IP 설계기술 분야에서 산업적․경제적 파급효과가 크고, 활용성이 높은 개발 제품 및 시제품을 116건 개발하고, SCI(E) 논문 49편, 국내외 특허 출원 및 등록 76건, 기술이전 16건, 배치설계 104건, 62명의 석박사급 전문인력을 양성하였다. 이를 통해 산업수요자의 요구를 반영하는 진정한 의미의 산학협력과 아날로그 IP 분야의 활성화를 이루고 있다.

    ○ 연구내용
    AIPRC 2014년 연구내용은 다음과 같다.
    - 멀티미디어 시스템용 10b/14b Dual-Mode Low-Noise ADC IP 개발
    - 모바일 멀티미디어 시스템용 저전력 14b 200kS/s CMOS ΔΣ ADC
    - 8K-UHDTV 응용을 위한 18Gbps 수신기 핵심 IP 설계
    - 해상도 Capacitance sensing 회로 구조 연구 및 시제품 개발
    - USB 3.1 PHY 송신기(10Gb/s, 80mW @65nm) 및 수신기(10Gbps, 50mW@65nm) 개발
    - 개인용 레이더수신기를 위한 8-bit 1GS/s 초고속 ADC core 개발
    - 대용량 비디오 신호 전송시스템 고속송신기용 다중화기 및 출력회로 (5 Gb/s/channel)
    - 아날로그 회로에 최적화된 신소자 구조 및 모델링 기법 개발 (Lg<20nm, 오차3% 이내)
    - 고속 고내압 (100V/00A급) Si 파워 MOSFET 소자기술개발
    - 저면적 고감내특성 파워IC용 정전기 보호회로 상용화IP 개선 및 최적화 (HBM: 8kV, MM: 800V)
    - Multi-Phase 구조를 이용한 대용량 PMIC 기술
    AIPRC의 2015년 연구내용은 다음과 같다.
    - 높은 Dynamic Range 12b 초광대역 저전력 소면적 45nm~0.13um CMOS 공정기반의 ADC 개발
    - 센서 인터페이스 응용을 위한 SNR 70dB 100uW 45nm CMOS ΔΣ ADC
    - 8K-UHDTV용 18Gbps 수신기 단일 시스템 (전력소모 90mW, color depth=36bit이상)
    - 대용량 부하전류를 구동하면서도 소면적 고효율 특성의 전력제어 IC 구조 연구 및 시제품 개발
    - USB 3.1 PHY 송수신 IP 개발 (10Gb/s 100mW @65nm)
    - 개인용 레이더수신기를 위한 8-bit 2GS/s 1GHz Bandwidth 초고속 ADC 개발 및 상용화
    - 대용량 비디오 신호 전송시스템 고속수신기용 clock & data recovery (CDR)회로 (5 Gb/s/channel급)
    - 고속 아날로그 회로에 최적화된 신소자 구조 및 모델링 기법 개발 (Lg<20nm, 오차 3% 이내)
    - 고속 고내압 (2000V) SiC 파워 소자 (SBD 등) 기술개발
    - 저면적 고감내특성 파워IC용 정전기 보호회로 신뢰성 및 온도특성평가 (HBM: 8kV, MM: 800V)
    - Spread spectrum 기법을 이용한 peak noise 주파수 성분 감쇄용 PMIC 설계 기술

    ○ 기대효과
    AIPRC 연구결과의 산업적/경제적 기여 : 총 사업기간동안 200여건의 특허출원 및 등록, 70여건의 기술이전을 이루었으며 시제품 개발을 통해, 자체 기술력 확보 및 시스템 반도체 가격경쟁력 제공하여 국내수요의 97%를 수입하는 아날로그 반도체 산업 육성에 일조를 하고 있다. 이 같이 개발된 다양한 아날로그 IP 확보로 국내 파운드리 및 팹리스 육성을 위한 낮은 생산가격에 제공할 수 있어서 개발된 핵심 공정개발 및 회로설계 기술로 인한 약 4억불 정도의 경제적 효과를 예상하며, 양성된 고급 설계인력을 추후 참여 기업에 취업할 수 있는 계기를 통해 효율적 산학협력 체계구축하게 된다.
    연구결과의 기술적 기여 : SoC 설계에 필수적인 핵심 소자 및 아날로그-디지털 인터페이스 설계기술 확보하여 지나치게 메모리 의존적인 국내 반도체 산업의 취약점을 개선하고 시스템 반도체 기술의 국제 경쟁력을 제고하게 된다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 목차 ... 2
    3. 1. 센터개요 ... 5
    4. 2. 총괄실적요약 ... 7
    5. Ⅰ. 계획 대비 달성도 ... 15
    6. 1. 연구개발 목표 및 내용 ... 15
    7. 가. 연구의 필요성 ... 15
    8. 나. 최종목표 ... 17
    9. 다. 세부...
    1. 표지 ... 1
    2. 목차 ... 2
    3. 1. 센터개요 ... 5
    4. 2. 총괄실적요약 ... 7
    5. Ⅰ. 계획 대비 달성도 ... 15
    6. 1. 연구개발 목표 및 내용 ... 15
    7. 가. 연구의 필요성 ... 15
    8. 나. 최종목표 ... 17
    9. 다. 세부과제별 연구내용 ... 18
    10. 2. 연차별 추진계획 및 실적 ... 19
    11. 가. 총괄 추진계획 및 내용 ... 19
    12. 나. 사업수행 산출성과 ... 22
    13. 다. 연도별 세부목표, 달성내용 및 자체평가 ... 26
    14. 3. 연구개발 결과 ... 30
    15. 4. 추진전략 ... 51
    16. 가. 수요자 의견 반영을 위하여 추진한 전략 ... 51
    17. 나. 자체개선 시스템 ... 69
    18. 다. 연구추진 체계 ... 73
    19. Ⅱ. 사업수행 실적 ... 79
    20. 1. 센터에 대한 대학의 행정, 재정, 인프라 지원실적 ... 79
    21. 가. 민간부담금 및 연구인프라 구축 ... 79
    22. 나. 주관대학의 행정적, 재정적 지원실적 ... 81
    23. 2. 참여기업과의 실질적인 협력환경(인력, 장비, 기술 등) ... 82
    24. 3. 융합 컨소시엄 구성 및 운영실적 ... 82
    25. 4. 무한상상공간 조성 및 운영 실적 ... 82
    26. Ⅲ. 연구개발 성과 ... 83
    27. 1. 성과총괄 ... 83
    28. 가. 성과목표 달성 추진전략 ... 83
    29. 나. 성과지표 실적(총괄) ... 85
    30. 2. 세부연구실적 ... 86
    31. 가. 기술이전 실적 ... 86
    32. 나. 사업화 실적 ... 89
    33. 다. 특허실적 ... 91
    34. 라. 논문실적 ... 102
    35. 마. 표준화실적 ... 124
    36. 바. 시제품 실적 ... 124
    37. 사. S/W 등록 실적 ... 143
    38. 아. 산학연 협동연구 실적 ... 149
    39. 자. 국제 공동연구 ... 158
    40. 차. 중소(중견)기업-대학 공동연구실적 ... 163
    41. 카. 창의 ․ 자율과제 운영실적 ... 163
    42. Ⅳ. 인력양성 성과 ... 164
    43. 1. 인력양성 추진전략 및 방안 ... 164
    44. 가. 우수인재로 육성하기 위한 전주기적 관리시스템 ... 164
    45. 나. 산업체와 프로젝트 참여, 멘토링, 고용연계 전략 ... 165
    46. 2. 인력양성 실적 ... 166
    47. 가. 인력구성 및 현황 ... 166
    48. 나. 참여인력 현황 ... 166
    49. 다. 외국 연구자 유치실적 ... 172
    50. 라. 해외 파견실적 ... 172
    51. 마. 인턴쉽 실적 ... 173
    52. 바. 배출인력 ... 174
    53. 사. 기업가정신교육 도입 및 운영실적 ... 179
    54. 3. 배출인력에 대한 기업체 만족도 ... 180
    55. Ⅴ. 예산집행 실적 ... 183
    56. 1. 당해연도 사업비 비목별 총괄 ... 183
    57. 2. 당해연도 사업비 사용실적 (정부출연금 + 민감부담금 현금) ... 184
    58. 3. 연도별 사업비 사용실적 ... 184
    59. 가. 사업비 집행 총괄 ... 184
    60. 나. 정부출연금 집행실적 ... 185
    61. 다. 정부출연금 + 민간부담금 현금 집행실적 ... 185
    62. Ⅵ. 향후계획(요약) ... 186
    63. Ⅶ. 기대효과 ... 186
    64. 1. 연구결과의 산업적/경제적 기여도 ... 186
    65. 2. 연구결과의 기술적 기여도 ... 187
    66. 3. 연구결과의 활용가능성 ... 187
    67. 끝페이지 ... 188
  • 참고문헌

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