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2013년 2월 HIT : 1969     2013.02.01. 00:00
전항기 (jh****)  

188.png(852 KB)

통권188호.pdf(12 MB)

 
모바일 애플리케이션 프로세서 설계 기술 스마트 기기들의 두뇌 역할을 수행하면서 애플리케이션을 실행해주는 핵심 부품이 바로 애플리케이션 프로세서 (Application Processor, AP)이다. 이 AP는 여러 가지 구성요소들로 이루어지는데 특히 AP에 내장된 CPU와 GPU 같은 핵심 모듈에 대한 설계가 AP의 경쟁력을 결정짓는 중요한 요인이 된다. AP에서는 점점 다양하고 복잡해지는 애플리케이션들을 실행하기 위해 고성능화가 매우 중요한 설계변수이면서도 이동 단말기에서 사용되는 특성 상 저전력 설계가 필수적인 기술이 된다. 본 고에서는 AP 설계를 위한 고성능 저전력 CPU 및 GPU 설계기법에 대해 살펴보고자 한다. (관련기사 P04~08참조) 반도체 메모리(DRAM) Refresh 및 연구동향 현대의 메인 메모리는 DRAM 셀로 구성된다. DRAM 셀은 커패시터에 데이터를 충전하여 저장한다. 이때 DRAM셀에 저장된 데이터는 셀 자체의 누설 전하에 의해 시간이 흐름에 따라 소멸된다. 이런 현상을 방지하기 위해 DRAM에 저장된 데이터는 주기적으로 읽고 다시 쓰는데 이러한 일련의 작업을 리프레시(refresh)라 한다. 이와 같이 DRAM의 집적도는 4Gbit~16Gbit 에 달하고 향후 더욱 증가될 것이다. 본 고에서 DRAM 리프레시 방법에 대해 간략히 알아보고 시스템에서 리프레시의 영향을 최소화 하기위한 연구 동향에 대해 알아본다. (관련기사 P10~15 참조) 시스템 및 메모리 반도체 칩에 적합한 sub-20-nm 반도체 소자 구조 대용량 고성능 서버급 컴퓨터부터 개인용 컴퓨터 (PC) 및 스마트폰 (Smart-phone) 등에 이르기까지, 일상생활에 널리 쓰이는 디지털 기기들의 동작을 책임지고 있는 시스템 및 메모리 반도체 집적회로 칩은, 지난 50년간의 지속적인 반도체 소자/공정 기술발전에 힘입어, 최근에는 단위 칩당 약 109개 이상의 반도체 소자들로 구성되어 있는 수준에 이르렀다. 이러한 시스템 및 메모리 반도체 칩 내에서 가장 핵심적인 역할을 수행하는 전자 소자는 “트랜지스터”라 할 수 있다. 여러 종류의 트랜지스터들 가운데, 전계(electric field)를 이용한 MOSFET가 오늘날 가장 널리 사용되고 있는 대표적인 트랜지스터이다. 본 고에서는 차세대 20-nm이하급 반도체 공정 기술을 사용하여 제작될 시스템 및 메모리 반도체 칩에서 활용될 수 있는 다양한 종류의 차세대 실리콘 MOSFET 소자들의 구조, 디자인, 특성 등을 비교분석한다. (관련기사 P16~19 참조)
 
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