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고온 칩 로드맵: CPU, FPGA, ASIC 기술 분석2025.12.211. 고온 반도체 기술 150°C에서 350°C 이상의 초고온 환경에서 동작 가능한 CPU, FPGA, ASIC 기술의 현황과 개발 동향을 분석한다. SiBCN, SiAlBN, SiYBN 기반의 SiC MOSCAP 구조가 초고온 환경에서 비휘발성 데이터 저장의 핵심 후보로 평가된다. 석유/가스 시추, 우주 탐사, 항공 엔진, 원자로 모니터링 등 극한 환경에서의 전자 시스템 수요가 증가하고 있다. 2. 초고온 동작의 기술적 과제 일반 CPU/FPGA는 90~150°C에서 손상 위험이 발생한다. 초고온 환경에서는 누설전류 급증, 산화막...2025.12.21
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미래사회와 소프트웨어 과제 012025.01.291. GPU(Graphic Processing Unit) GPU는 컴퓨터에 들어있는 부품 중 하나로, 주로 그래픽 렌더링 작업을 수행하는 데 사용되지만 최근에는 과학 계산, 인공지능, 데이터 분석 등 다양한 용도로 활용되고 있다. GPU는 CPU와 달리 많은 연산을 병렬적으로 처리할 수 있는 강점이 있어 그래픽 및 영상처리, 인공지능, 머신러닝, 데이터 분석, 과학적 시뮬레이션 등의 작업에 유용하게 사용된다. 또한 GPU는 암호화폐 채굴 과정에서 중요한 역할을 하며, 머신러닝과 딥러닝에도 활용된다. 2. CPU와 GPU의 차이 CP...2025.01.29
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Semiconductor Device and Design - 13~142025.05.101. Full Custom Design Full Custom Design은 표준화된 셀 라이브러리를 사용하지 않고 모든 회로를 설계하는 방식입니다. 장점은 칩 가격이 낮고 성능과 면적 효율이 높지만, 설계 기간이 길고 복잡도와 위험이 높습니다. 2. Semi Custom Design Semi Custom Design은 표준 셀과 메모리 생성기를 사용하는 빠른 설계 방식입니다. 장점은 단순성과 널리 사용되는 방식이지만, 셀 성능이 제한적이고 설계 면적 효율이 낮습니다. 3. Gate Array Gate Array는 기본 논리 게이트와...2025.05.10
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반도체의 최신 기술 동향: AI 반도체와 시스템 반도체2025.11.181. AI 반도체 기술 AI 반도체는 학습과 추론 등 AI 기술에 필요한 연산을 위해 특화된 고성능 반도체로, 인공지능 서비스 구현에 필요한 대규모 연산을 고성능·고전력효율로 실행합니다. 기술 유형으로는 GPU, FPGA, ASIC, 뉴로모픽 등이 있으며, 각각 특정 목적에 최적화되어 있습니다. 차세대 기술로는 NPU(신경처리장치), PIM(메모리 내 처리), 뉴로모픽 반도체 등이 개발 중입니다. 2. 시스템 반도체 vs 메모리 반도체 시스템 반도체는 정보 처리 기능이 주 역할로, 연산, 제어, 변환, 가공 등 폭넓은 역할을 수행합...2025.11.18
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Verilog를 이용한 Sequential Logic 설계2025.12.201. FPGA (Field Programmable Gate Array) FPGA는 설계 가능한 논리 소자와 프로그래밍 가능한 내부 회로를 포함한 반도체 소자입니다. AND, OR, XOR, NOT 등의 기본 논리 게이트 기능을 복제하여 프로그래밍할 수 있으며, 플립플롭이나 메모리 블록 등의 메모리 요소를 포함하고 있어 디지털 IC 설계 및 검증에 활용됩니다. 2. Verilog (Hardware Description Language) IEEE 1364로 표준화된 Verilog는 전자 회로 및 시스템 설계에 사용되는 하드웨어 기술 언...2025.12.20
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FPGA Board를 이용한 FSM 회로의 구현2025.12.201. JK 플립플롭 JK 플립플롭은 RS래치의 금지된 입력(RS='11')을 토글 기능으로 변환하여 동작하는 플립플롭이다. RS 플립플롭에 토글 기능을 결합한 형태로, 입력 JK가 00, 01, 10일 때는 RS 플립플롭과 동일하게 작동하며, JK=11일 때 출력 Q가 반전된다. 이는 디지털 회로 설계에서 상태 저장 및 제어 기능을 수행하는 기본 소자이다. 2. 카운터(Counter) 카운터는 특정 이벤트 발생 횟수를 저장하고 클럭 신호와 연동하여 작동하는 순차 회로이다. 업 카운터는 클럭의 상승 에지마다 개수가 증가하며, 임의의 ...2025.12.20
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비트코인 채굴의 에너지 소비와 환경적 문제2025.01.231. 비트코인 채굴의 개념과 과정 비트코인 채굴은 네트워크 내의 새로운 거래를 검증하고, 이를 블록체인에 추가하는 과정을 의미합니다. 채굴자는 비트코인 네트워크의 분산된 컴퓨팅 능력을 활용해 복잡한 수학적 문제를 해결함으로써 새로운 블록을 생성하고, 그 대가로 새로운 비트코인을 보상으로 받습니다. 비트코인의 채굴 과정은 작업 증명(Proof of Work, PoW) 방식을 기반으로 하며, 이는 매우 에너지 집약적입니다. 2. 비트코인 채굴의 에너지 소비 현황 비트코인 네트워크는 현재 전 세계적으로 막대한 양의 전력을 소비하고 있습니...2025.01.23
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[A+, 에리카] 2021-1학기 논리설계및실험 Verilog HDL 2 실험결과보고서2025.05.011. Verilog HDL Verilog HDL은 FPGA나 집적회로 등의 전자 회로 및 시스템에 사용되는 하드웨어 기술 언어입니다. IEEE 1364로 표준화되어 있으며 회로 설계, 검증, 구현 등의 용도로 사용할 수 있습니다. HDL을 사용해 설계할 경우 회로도 작성 대신 언어적인 형태로 전자회로의 기능을 구성할 수 있습니다. 회로를 구성하는 Synthesis 부분과 회로의 동작을 가상으로 시험하는 Test bench로 구성되어 있습니다. 모듈 단위로 설계하며, Behavioral level, Data Flow level, St...2025.05.01
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논리회로설계실험 4주차 MUX 설계2025.05.151. 4:1 MUX 4:1 MUX는 4개의 입력 a, b, c, d와 2개의 선택 입력 s1, s0, 그리고 하나의 출력으로 구성되어 있다. 선택 입력 s1, s0의 조합에 따라 4개의 입력 중 하나가 출력으로 선택된다. 이를 Karnaugh map과 Boolean 식으로 표현할 수 있으며, Verilog를 이용하여 dataflow modeling과 gate-level modeling으로 구현할 수 있다. 2. 1:4 DEMUX 1:4 DEMUX는 1개의 입력과 2개의 선택 입력 s1, s0, 그리고 4개의 출력으로 구성되어 있다....2025.05.15
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논리회로설계실험 5주차 Encoder 설계2025.05.151. 4:2 Priority Encoder 4:2 Encoder는 기본적으로 하나의 input만이 true인 경우에 그에 대응되는 output을 출력한다. 즉 다수의 input이 동시에 true인 경우에 동작방식과 출력하는 output이 정의되어 있지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 priority encoder가 사용되는데, 동작방식은 간단하다. Input들에 priority level을 할당하여 여러 개의 input이 true이더라도 가장 priority level이 높은 input에 의거하여 output을 출력하는...2025.05.15
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