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초록

영어

In high-density semiconductor infrastructures, increasing integration density inevitably leads to physical limitations such as signal delay, interference, heat generation, and metastability, while conventional designs address these issues through logical decision-making and post-correction techniques that increase structural complexity and power consumption. This study redefines such signal limitations as design constants structurally determined by physical laws, including the cycloid curve, the principle of least action, and the second law of thermodynamics. Analysis of the topological constraints of grid-based interconnects shows that two-dimensional streamlined path reconfiguration suppresses reflection and crosstalk, reducing reflected signal components to an NRF of 0.32 relative to orthogonal routing. In addition, three-dimensional spatial integration reorganizes signal paths, reducing the average signal latency to 0.78 of the baseline and decreasing latency variability. Finally, the SDG enables irreversible signal validity determination through physical condition fulfillment, establishing a structural determinism–based paradigm for semiconductor design.

한국어

고밀도 반도체 인프라에서는 집적도 증가에 따라 신호 지연, 간섭, 발열 및 중간상태(Metastability)와 같은 물리적 한계가 필연적으로 발생한다. 기존 설계는 이러한 문제를 논리적 판단과 사후적 보정에 의존해 관리해 왔으나, 이는 구조적 복잡도와 전력 소모를 가중시키는 근본적 한계를 지닌다. 이러한 신호 문제를 보정의 대상이 아닌, 물리 법칙(싸이클로이드 곡선, 최소 작용 원리, 열역학 제2법칙)에 의해 구조적으로 결정되는 설계 상수로 재정의한다. 이를 위해 격자형 배선의 위상적 제약을 분석하고, 2차원 유선형 경로 재배열을 통해 반사 성분이 기준 대비 NRF 0.32 수준으로 감소하여 반사와 누화가 구조적으로 억제됨을 확인하였다. 또한 3차원 공간 통합을 통해 신호 경로를 입체적으로 재구성함으로써 평균 지연이 기존 구조 대비 0.78 수준으로 감소하고, 지연 변동성 역시 구조적으로 축소되었다. 나아가 위상적 관문(SDG)을 도입하여 신호 유효성이 확률적 중간상태를 거치지 않고 물리적 조건 충족에 의해 비가역적으로 확정될 수 있음을 제시하였다. 본 연구는 지연과 간섭이 설계 단계에서 구조적으로 결정 가능함을 입증하며, 반도체 설계를 물리법칙에 기반한 구조적 결정론의 관점에서 재정립한다.

목차

Abstract
Ⅰ. 서론
1. 다부품 고집적 시스템에서 격자형 배선구조의 근본적 제약
2. 신호 지연의 누적과 간섭 현상: 논리적 보정 접근의한계
3. 연구 가설: 물리적 경로 재배열을 통한 구조적 결정론의 도입
Ⅱ. 이론적 배경 및 선행연구
1. 반도체 배선구조의 이론적 배경
2. 선행연구의 고찰 및 분석
Ⅲ. 물리적 경로 재배열 기반 구조적 제어 아키텍처
1. 물리적 경로 재배열 및 결합
2. 2차원 유선형 경로 재배열에 의한 반사 제어
3. 3차원 공간 통합을 통한 시간축 압축
4. 위상적 관문 메커니즘을 통한 비가역적 신호 확정
5. 구조적 결정론 아키텍처의 통합
IV. 구조적 결정론 아키텍처의 시뮬레이션 및 검증
1. 시뮬레이션 환경 및 비교 구조
2. 2차원 경로 재배열에 따른 반사 및 간섭 변화
3. 3차원 공간 통합에 따른 지연특성 분석
4. SDG 적용에 따른 신호 유효성 확정 특성
5. 기존 구조 대비 종합비교 및 분석
V. 결론
1. 연구 결과 요약
2. 연구의 시사점
3. 향후 과제
References
국문초록

키워드

저자

• Jeong Ryu [ ICT Safety Departmentt Chung-Ang University ] The 1st author

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• 간행물명

  한국위기관리논집 [Crisisonomy]

• 간기

  월간

• pISSN

  2466-1198

• eISSN

  2466-1201

• 수록기간

  2005~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 350 DDC 351