[초급] FOM (Figure of Merit)

ADC에 관련된 저널 혹은 논문들을 읽다보면 ‘FOM (Figure of Merit)’ 이라는 단어가 나오는데 오늘은 FOM에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

서울에서 직장생활을 하는 싱글 김대리가 여름 휴가 계획을 세운다고 생각해 보겠습니다. 올 여름 휴가는 제주도에서 보낼려고 하는데 어떻게 계획은 세워야 할까요? 계획 수립을 위해서는 여러가지 것들을 고려해야 합니다. 한번 생각해 볼까요? 휴가기간, 교통비, 숙박비, 식비, 함께 갈 사람, 방문할 곳 등등..얼듯 생각만 해도 꽤 많습니다. 이런 고려사항을 가지고 최적의 결론을 얻으려면 어떻게 해야 할까요? 여러가지 방법이 있겠지만 간단한 방법으로는 엑셀 파일을 하나 열어서 테이블을 만들어 표를 작성해 보는 것일 겁니다. 표를 보면 한 눈에 전체 고려사항을 볼 수 있으니까요? 그리고 우선순위에 맟춰 덜 중요한 것들은 하나씩 지워버릴 수 도 있습니다. 그리고  옆자리 홍대리의 여름휴가 계획과도 쉽게 비교할 수 있겠죠? 더 나아가 다른 동료직원들의 여름계획과  비교해가면서 내가 세운 계획이 실현 가능성이 있는지도 알 수 있고 얼마나 잘 짠 계획인지도 알 수 있을 겁니다.

쉽게 생각해서 FOM은 김대리가 만든 엑셀 테이블 표와 같은 것입니다. 설계하려고 하는 ADC가  실현 가능성이 있는지 알 수도 있고 실현 가능성이 있다면 다른 ADC와 비교해서 얼마나 매력적인지도 알 수 있는 지표가 됩니다.  사실, FOM은 ADC에서만 나오는 용어가 아니라 모든 분야에서 사용할 수 있습니다.

ADC에서 주로 사용되는 FOM은 ‘Walden FOM’과 ‘Schreiier FOM’ 입니다. 구체적인 FOM 식은 다음과 같습니다.

  • FOM (Walden) = Power/(Fs*2ENOB)
  • FOM (Schreier) = SNDR (dB scale) +10*log(Fs/2*Power))

여기서,

  • Power: 소비전력
  • Fs: sample rate
  • ENOB: effective number of bit
  • SNDR: signal-to-noise distortion ratio

입니다. ENOB와 SNDR은 나중에 다시 설명하겠습니다.

어떤 놈이 되었든, Sample rate 과 Power가 FOM을 결정하는 중요한 인자로 사용됩니다.  그렇다면, 현재까지 주요 학외 및 저널에 발표된 ADC의 FOM을 볼 수 있을까요? 네, 있습니다. 미국 스탠포스대학의 Borris Murmann 교수 연구실에서 정리를 잘 해 놨습니다. 아래 사이트에 가서 보시면 됩니다.

https://web.stanford.edu/~murmann/adcsurvey.html

자신이 설계하고자 하는 ADC가 실현 가능한 것인지, 그리고 실현 가능하다면 성능면에서 어느정도의 위치에 있는지 알고 싶으면 FOM을 계산해서 비교해 보면 됩니다.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s