CHIPER 연구실은 CMOS 공정 기반의 고성능 아날로그 및 혼성신호 집적회로 설계에 중점을 두고 있습니다. 아날로그 및 혼성신호 회로는 디지털 시스템과 아날로그 세계를 연결하는 핵심 기술로, 고속 직렬 링크, 데이터 변환기, 차세대 컴퓨팅 플랫폼 등 다양한 응용 분야에서 필수적인 역할을 합니다. 본 연구실에서는 이러한 회로의 성능을 극대화하기 위해 저전력, 고속, 고집적화 설계 기법을 지속적으로 개발하고 있습니다. 특히, 고속 직렬 링크 및 클록 생성 회로 분야에서 혁신적인 설계 방법론을 도입하여, 데이터 전송 속도와 신뢰성을 동시에 향상시키는 연구를 수행하고 있습니다. 예를 들어, 딜레이-락드 루프(DLL) 기반의 셀프 트래킹 루프, 위상 지연 보상 기법, 저잡음 클록 생성 회로 등 다양한 첨단 기술을 적용하여, 메모리 인터페이스 및 고속 통신 시스템에서 요구되는 엄격한 성능 기준을 만족시키고 있습니다. 이와 더불어, 연구실은 실제 칩 제작 및 측정까지 전 과정을 수행하며, 국제 학술지 및 학회에서 다수의 우수 논문을 발표하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 차세대 반도체 산업의 발전에 기여할 뿐만 아니라, 학생들에게 실무 중심의 연구 경험을 제공하여 미래의 반도체 설계 전문가로 성장할 수 있도록 지원하고 있습니다.

데이터 변환기, 특히 아날로그-디지털 변환기(ADC)는 현대 전자 시스템에서 신호의 정확한 변환과 고속 처리를 위해 필수적인 요소입니다. 최근에는 SAR ADC 구조가 주류를 이루고 있으나, 본 연구실은 기존의 한계를 뛰어넘는 혁신적 아키텍처 개발에 주력하고 있습니다. 예를 들어, 캐패시터 어레이 기반의 차지-인젝션 DAC(ciDAC) 기술과 하이브리드 구조를 도입하여, 집적도와 에너지 효율을 동시에 극대화하는 새로운 ADC 설계 방법론을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 메모리 내 연산, 고속 유선 통신, 5G/6G 무선 시스템, 센서 인터페이스 등 다양한 첨단 응용 분야에서 요구되는 초소형·초고속·저전력 ADC 구현에 직접적으로 기여합니다. 연구실에서는 인터리브드, 병렬, 오버샘플링 등 다양한 ADC 구조에 대한 최적화 연구를 수행하며, 실제 칩 제작과 실험을 통해 이론적 성과를 실증하고 있습니다. 또한, 정보율 밀도(IRD) 최적화, 메타스테빌리티 검출, DC 의존성 보상 등 첨단 회로 기법을 적용하여, 세계 최고 수준의 성능을 달성하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 국제 반도체 회로 설계 분야에서 높은 평가를 받고 있으며, 차세대 데이터 변환기 기술의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.

CHIPER 연구실은 프로세스 인-메모리 컴퓨팅(Process In-Memory Computing, PIM) 분야에서도 활발한 연구를 진행하고 있습니다. PIM은 메모리 내에서 연산을 직접 수행함으로써 데이터 이동에 따른 에너지 소모와 지연을 획기적으로 줄일 수 있는 차세대 컴퓨팅 패러다임입니다. 본 연구실은 고성능 아날로그 및 혼성신호 회로 설계 역량을 바탕으로, PIM에 최적화된 데이터 변환기와 인터페이스 회로를 개발하여 인공지능, 빅데이터, 엣지 컴퓨팅 등 다양한 분야에 적용하고 있습니다. 또한, 바이오메디컬 회로 분야에서도 혁신적인 연구를 수행하고 있습니다. 웨어러블 센서, 바이오 신호 측정 및 처리, 저전력 바이오메디컬 집적회로 등 다양한 응용을 위한 회로 설계와 시스템 통합 기술을 개발하고 있습니다. 최근에는 레이저 유도 그래핀 센서와 오픈소스 실리콘을 활용한 저비용·고신뢰성 플렉서블 웨어러블 센서 개발에도 참여하여, 차세대 바이오메디컬 디바이스의 상용화 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 반도체 회로 설계의 경계를 확장하며, 의료·헬스케어, 인공지능, 사물인터넷 등 다양한 산업 분야와의 융합을 통해 사회적 파급효과를 창출하고 있습니다. 연구실은 실제 칩 제작, 시스템 통합, 임상 적용 등 전주기적 연구를 수행함으로써, 이론과 실무를 겸비한 융합형 인재 양성에도 기여하고 있습니다.