Abstract
Unlike the existing CMOS chip, ISB (Intelligent Silicon Bead) is new concept biochip equipped with optical communication and memory function. It uses the light for power of SoC CMOS and interface with external devices therefore it is possible to miniaturize a chip size and lower the cost. This paper introduces an input protocol and a design of the low power and the low area to transfer the power and the signal through a single optical signal applied from external reader device to bead chip at the same time. It is also verified through simulation and measurement. In addition, low-power PROM is designed for recording and storing ID of a chip and it is successful in obtaining the value of output according to the optical input. Through this study, a new type biochip development can be expected by solving high cost and a limit of miniaturizing a chip area problem of an existing RFID.
ISB(Intelligent Silicon Bead)는 기존 CMOS 칩과 달리 CMOS SoC의 전원을 포함한 외부와의 인터페이스(interface)를 모두 빛을 이용하여 칩의 초소형화 및 단가를 낮추고 광통신, 메모리 기능을 탑재한 신개념 바이오 실험용 칩이다. 본 논문에서는 외부리더기로부터 비드칩에 인가된 하나의 광신호를 통해 전력과 신호를 동시에 전달하기 위한 저전력, 저면적특성의 광수신단 설계와 입력프로토콜에 대해서 소개하고 이를 시뮬레이션 및 측정을 통해 검증한다. 또한 칩의 ID를 기록/저장하기 위한 저전력 PROM을 설계하여 광신호 입력에 따른 출력 결과 값을 얻는데 성공한다. 본 연구를 통하여 기존 RFID에서 발생한 칩면적 소형화의 한계와 높은 단가 등의 문제점을 해결하여 새로운 유형의 바이오용 칩 개발을 기대할 수 있다.