• 제목/요약/키워드: Hybrid Optical NoC

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하이브리드 광학 네트워크-온-칩에서 병렬 라우팅에 관한 연구 (A Study on the Parallel Routing in Hybrid Optical Networks-on-Chip)

  • 서정택;황용중;한태희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권8호
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    • pp.25-32
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    • 2011
  • 네트워크-온-칩(Networks-on-Chip, NoC)은 고도로 복잡해지고 있는 다중 프로세서 시스템-온-칩(Multi-Processor System-on-chip, MPSoC)에서의 버스 트래픽 문제를 해결할 핵심기술이나 전통적인 전기적 상호 연결 구조로는 머지않아 대역폭 및 전력소비 등의 한계에 직면할 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 광학적 상호연결과 전기적 상호연결을 같이 사용하는 하이브리드 광학 NoC기술이 최근 활발히 연구되고 있다. 대부분의 하이브리드 광학 NoC에서 전기적인 연결은 웜홀 스위칭(Wormhole switching)과 deterministic 알고리즘인 X-Y 라우팅 알고리즘을 사용하며, 광학적 버스 기반 데이터 전송을 위한 경로 설정 및 광학 라우터 설정을 한다. 광학적 연결에서는 서킷 스위칭(Circuit switching) 방식을 사용하며, 미리 설정된 경로 및 라우터를 이용하여 payload 데이터만 전송을 하게 된다. 그러나 기존에 발표된 하이브리드 광학 NoC같은 경우에는 한 번에 하나의 경로에서만 데이터를 전송 할 수 있다는 단점을 가지고 있어 성능 향상에 한계가 있다. 본 논문에서는 하이브리드 광학 NoC에서 동시에 여러 경로를 이용하여 데이터를 전송하기 위해 전기적인 연결에서 서킷 스위칭 방식과 적응적(adaptive) 알고리즘을 이용하는 새로운 라우팅 알고리즘을 제안하며, 적응적 알고리즘의 문제점인 livelock을 제거할 수 있는 방법 또한 제안한다. 모의실험은 전기적인 NoC, 그리고 웜홀 스위칭 방식의 기존 하이브리드 광학 NoC와 비교 수행 하였다. 그 결과 제안된 방식은 기존 하이브리드 광학 NoC에 비해 60%의 throughput 증가, 그리고 전기적 NoC와 비교했을 때 65%의 전력 감소를 보였다.

특정 용도 하이브리드 광학 네트워크-온-칩에서의 에너지/응답시간 최적화를 위한 토폴로지 설계 기법 (Topology Design for Energy/Latency Optimized Application-specific Hybrid Optical Network-on-Chip (HONoC))

  • 최적;이재훈;김현중;한태희
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권11호
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    • pp.83-93
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    • 2014
  • 최근 수년간 전기적 상호 연결 (electrical interconnect, EI) 기반 네트워크-온-칩 (Network-on-Chip, NoC) 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 궁극적으로 금속 배선은 대역폭, 응답 시간(latency), 전력 소모 등에서 물리적 한계에 직면할 것으로 예상된다. 실리콘 포토닉스(silicon photonics) 기술 발전으로 광학적 상호 연결(optical interconnect, OI)을 결합한 하이브리드 광학 네트워크-온-칩(Hybrid Optical NoC, HONoC)이 이러한 문제를 극복하기 위한 유망한 해결책으로 부각되고 있다. 한편 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC)은 높은 에너지 효율을 위하여 이기종 멀티 코어(Heterogeneous multi-core)로 구성되고 있어서 정형화된 토폴로지 기반 NoC 아키텍처의 확장이 필요하다. 본 논문에서는 타깃 애플리케이션 트래픽 특성을 고려한 에너지 및 응답 시간 최적화 하이브리드 광학 네트워크-온-칩의 토폴로지 설계 기법을 제안한다. 유전자 알고리즘을 이용하여 구현하였고, 실험 결과 평균 전력손실은 13.84%, 평균 응답 시간은 28.14% 각각 감소하였다.

LCD Embedded Hybrid Touch Screen Panel Based on a-Si:H TFT

  • You, Bong-Hyun;Lee, Byoung-Jun;Lee, Jae-Hoon;Koh, Jai-Hyun;Takahashi, Seiki;Shin, Sung-Tae
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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    • pp.964-967
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    • 2009
  • A new hybrid-type touch screen panel (TSP) has been developed based on a-Si:H TFT which can detect the change of both $C_{LC}$ and photo-current. This TSP can detect the difference of $C_{LC}$ between touch and no-touch states in unfavorable conditions such as dark ambient light and shadows. The hybrid TSP sensor consists of a detection area which includes one TFT for photo sensing and two TFTs for amplification. Compared to a single internal capacitive TSP or an optical sensing TSP, this new proposed hybrid-type TSP enables larger sensing margin due to embedding of both optical and capacitive sensors.

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하이브리드 광학 네트워크-온-칩에서 지연 시간 최적화를 위한 매핑 알고리즘 (A Latency Optimization Mapping Algorithm for Hybrid Optical Network-on-Chip)

  • 이재훈;이창림;한태희
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.131-139
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    • 2013
  • 기존 전기적 상호 연결을 사용한 네트워크-온-칩(Network-on-Chip, NoC)의 전력 및 성능 한계를 보완하고자 광학적 상호연결을 이용하는 하이브리드 광학 네트워크-온-칩(HONoC)이 등장하였다. 하지만 HONoC에서는 광학적 소자 특성으로 인해 서킷 스위칭을 사용함으로써 경로 충돌이 빈번하게 발생하며 이로 인해 지연 시간 불균형의 문제가 심화되어 전체적인 시스템 성능에 악영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 경로 충돌을 최소화 시켜 지연 시간을 최적화 할 수 있는 새로운 태스크 매핑 알고리즘을 제안하였다. HONoC 환경에서 태스크를 각 Processing Element (PE)에 할당하고 경로 충돌을 최소화하며, 부득이한 경로 충돌의 경우 워스트 케이스 (worst case) 지연 시간을 최소화 할 수 있도록 하였다. 모의실험 결과를 통해 무작위 매핑 방식, 대역폭 제한 매핑 방식과 비교하여, 제안된 알고리즘이 $4{\times}4$ 메시 토폴로지에서는 평균 43%, $8{\times}8$ 메시 토폴로지에서는 평균 61%의 지연 시간 단축 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

Synthesis of o-Xylene-Organosilicon Hybrid Polymer and Its Optical Properties

  • Choi, Jin-Kyu;Jeong, Hyun-Dam
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권2호
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    • pp.515-518
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    • 2013
  • We present synthesis of a new kind of organic-inorganic hybrid polymer, poly xylene-hexamethyltrisiloxane hybrid (PXS) by a new synthetic way from o-xylene and 1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane. The merged molecular structure of the two monomeric components for the PXS polymer was confirmed by $^{13}C$- and $^1H$-NMR, and FT-IR. Its optical absorption and emission properties were investigated by UV-vis absorption and photoluminescence (PL) spectroscopy. The PXS exhibits absorption at 265 nm which is the same with the o-xylene but tailing up to nearly 400 nm, which is maybe related the polymeric structure of the PXS. For the PL investigation, the PXS shows red-shift of the peak from 288 nm (o-xylene) to 372 nm in the case of excitation at 265 nm, at which both PXS and o-xylene have sufficiently high absorption for excitation. When 325-nm laser is used for excitation, the PXS shows a broader peak at 395 nm compared to the excitation at 265 nm and the o-xylene shows no luminescence probably due to the lack of absorption at 325 nm.

광학적 상호연결을 이용한 네트워크-온-칩에서의 스위치 구조와 라우팅 최적화 방법 (Switch Architecture and Routing Optimization Strategy Using Optical Interconnects for Network-on-Chip)

  • 권순태;조준동;한태희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권9호
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    • pp.25-32
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    • 2009
  • 최근 네트워크-온-칩(Network-on-chip)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데 반도체 칩 복잡도 증가와 고성능에 대한 요구로 인해 기존 구리 기반의 상호연결(Copper-based interconnects)을 사용할 경우 성능, 전력, 대역폭 등에 대한 설계 한계에 곧 직면할 것으로 보인다. 이 문제에 대한 대안으로 전기적인 상호연결(Electrical Interconnects, EIs)과 광학적 상호연결(Optical Interconnects, OIs)을 상호 보완적으로 사용하는 방법이 제안되고 있다. 이러한 연구 방향의 일환으로, 본 논문에서 광학적 상호연결은 지연 시간을 감안하여 임계 경로에, 전기적인 상호연결은 비 임계 경로에 적용하며, 두 상호연결을 혼용하여 사용하기 위한 효율적인 하이브리드 스위치 구조와 라우팅 최적화 방법을 제안한다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘과 구조를 적용할 경우 전기적인 상호연결만을 사용 할 경우보다 최대 25%의 속도 향상과 38%의 소비 전력 감소를 나타냈다.

에너지 발생소자응용을 위한 수열합성법기반 ZnO 나노로드/Polystylene 하이브리드 나노구조 제조 (Fabrication of ZnO Nanorod/polystyrene Nanosphere Hybrid Nanostructures by Hydrothermal Method for Energy Generation Applications)

  • 백성호;박일규
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.391-395
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    • 2015
  • We report on the successful fabrication of ZnO nanorod (NR)/polystyrene (PS) nanosphere hybrid nanostructure by combining drop coating and hydrothermal methods. Especially, by adopting an atomic layer deposition method for seed layer formation, very uniform ZnO NR structure is grown on the complicated PS surfaces. By using zinc nitrate hexahydrate $[Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O]$ and hexamine $[(CH_2)_6N_4]$ as sources for Zn and O in hydrothermal process, hexagonal shaped single crystal ZnO NRs are synthesized without dissolution of PS in hydrothermal solution. X-ray diffraction results show that the ZnO NRs are grown along c-axis with single crystalline structure and there is no trace of impurities or unintentionally formed intermetallic compounds. Photoluminescence spectrum measured at room temperature for the ZnO NRs on flat Si and PS show typical two emission bands, which are corresponding to the band-edge and deep level emissions in ZnO crystal. Based on these structural and optical investigations, we confirm that the ZnO NRs can be grown well even on the complicated PS surface morphology to form the chestnut-shaped hybrid nanostructures for the energy generation and storage applications.

Design and Characterization of a 10 Gb/s Clock and Data Recovery Circuit Implemented with Phase-Locked Loop

  • Song, Jae-Ho;Yoo, Tae-Whan;Ko, Jeong-Hoon;Park, Chang-Soo;Kim, Jae-Keun
    • ETRI Journal
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    • 제21권3호
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    • pp.1-5
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    • 1999
  • A clock and data recovery circuit with a phase-locked loop for 10 Gb/s optical transmission system was realized in a hybrid IC form. The quadri-correlation architecture is used for frequency-and phase-locked loop. A NRZ-to-PRZ converter and a 360 degree analogue phase shifter are included in the circuit. The jitter characteristics satisfy the recommendations of ITU-T. The capture range of 150 MHz and input voltage sensitivity of 100 mVp-p were showed. The temperature compensation characteristics were tested for the operating temperature from -10 to $60^{\circ}C$ and showed no increase of error. This circuit was adopted for the 10 Gb/s transmission system through a normal single-mode fiber with the length of 400 km and operated successfully.

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Synthesis and Characterization of Colorless Polyimide Nanocomposite Films Containing Pendant Trifluoromethyl Groups

  • Jin, Hyo-Seong;Chang, Jin-Hae;Kim, Jeong-Cheol
    • Macromolecular Research
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    • 제16권6호
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    • pp.503-509
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    • 2008
  • A series of colorless polyimide (PI) nanocomposite films were synthesized from 2,2'-bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride (6FDA) and 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl (TFDB) with various organoclay contents by solution intercalation polymerization to poly(amic acid)s, followed by thermal imidization. The variation with the organoclay content of the thermomechanical properties, morphology, and optical transparency of the hybrids was examined at organoclay loadings ranging from 0 to 1.0 wt%. The hybrid films showed high optical transparency and almost no color, with cut-off wavelengths ranging from 352 and 356 nm and very low $b^*$ values of 1.19-1.77. The hybrid PI films showed good thermal properties with a glass transition temperature of $280-287^{\circ}C$. Most films did not show any significant thermal decomposition below $490^{\circ}C$. The addition of only a small amount of organoclay was sufficient to improve the tensile properties of the PI films with maximum enhancement being observed at 0.25 wt% organoclay. Moreover, these PI hybrids also had low coefficients of thermal expansion (CTE).

R.F 마그네트론 스퍼트링으로 작성된 $TiO_2$박막의 $NO_x$ 감지 특성 ($NO_x$ Sensing Characteristic of $TiO_2$ Thin Film Deposited by R.F Magnetron Sputtering)

  • 고희석;박재윤;박상현
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권12호
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    • pp.567-572
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    • 2002
  • In these days, diesel vehicle or power plant emits $NO_X\; and SO_2$ which cause air pollution like acid-rain, ozone layer destroy and optical smoke, therefore there are many kinds of methods considered for removing them such as SCR, catalyst, plasma process, and plasma-catalyst hybrid process. T$TiO_2$ is commonly used as catalyst to remove $NO_X$ gas because it have very excellent chemical characteristic as photo catalyst. In this paper, $NO_X$ sensing characteristic of $TiO_2$ thin film deposited by R.F Magnetron sputtering is investigated. A finger shaped electrode on $Al_2$O$_3$ substrate is designed and $TiO_2$ is deposited on the electrode by the magnetron sputtering deposition system. Chemical composition of the deposited $TiO_2$ thin film is $TiO_{1.9}$ by RBS analysis. When the UV is irradiated on it with flowing air, capacitance of $TiO_2$ thin film increases, however, when NO gas is put into the system with air, it immediately decreases because of photo chemical reaction. and it monotonously decreases with increasing NO concentration.