• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.1-9
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• 2007

유한체 $GF(2^n)$ 연산을 바탕으로 구성되는 암호시스템의 효율적 구현을 위하여 유한체의 곱셈의 하드웨어 구현은 중요한 연구 대상이다. 공간 복잡도가 낮은 병렬 처리 유한체 곱셈기를 구성하기 위하여 Divide-and-Conquer와 같은 방식이 유용하게 사용된다. 대표적으로 Karatsuba와 Ofman이 제안한 카라슈바(Karatsuba-Ofman) 알고리즘과 다중 분할 카라슈바(Multi-Segment Karatsuba) 방법이 있다. Leone은 카라슈바 방법을 이용하여 공간 복잡도 효율적인 병렬 곱셈기를 제안하였고 Ernst는 다중 분할 카라슈바 방법의 곱셈기를 제안하였다. [2]에서 제안한 방법을 개선하여 [1]에서 낮은 공간 복잡도를 필요로 하는 $MSK_5$ 방법과 $MSK_7$ 방법을 제안하였으며, [3]에서 곱셈 방법을 혼합하여 곱셈을 수행하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 [3]에서 제안한 혼합 방법에 [1]에서 제안한 $MSK_5$ 방법을 추가로 혼합하는 혼합 방법을 제안한다. 제안하는 혼합방법을 적용하여 곱셈을 구성하면 l>0, $25{\cdot}2^l-2^l을 만족하는 차수에서 [3]에서 제안한 혼합 방법보다 $116{\cdot}3^l$만큼의 게이트와 $2T_X$ 만큼의 시간 지연이 감소한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권12호
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• pp.56-65
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• 2001

본 논문은 이상적인 균일한 무손실 유전체를 갖는 일반적인 3차원 연결선 구조에서의 커패시턴스 추출 시, 널리 사용되는 일차 대조법(First-order collocation) 외에 고차 구적법을 결합하여 사용함으로써 정확성을 제고하고, 반복적 행렬-벡터의 곱을 효율적으로 수행하기 위한 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 연결선에서 전기적 성질이 집중되어 있는 코너나 비아를 포함한 경우에 일차 대조법 대신에 구적법을 이용하여 고차로 근사함으로써 정확성을 보장한다. 또한, 이 기법은 경계 요소 기법에서 행렬의 대부분이 수치적으로 저차 계수(low rank)를 이룬다는 회로상의 전자기적 성질을 이용하여 모형차수를 축소함으로써 효율성을 증진한다. 이 기법은 SVD(Singular Value Decomposition)에 기반한 저차 계수 행렬 축소 기법과 신속한 행렬의 곱셈 연산을 위한 Krylov-subspace 차수 축소 기법인 Gram-Schmidt 알고리즘을 도입함으로써 효율적인 연산을 수행할 수 있다. 제안된 방법은 허용 오차 범위 내에서 효율적으로 행렬-벡터의 곱셈을 수행하며, 이를 기존의 연구에서 제시된 기법과의 성능 평가를 통하여 보인다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권1호
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• pp.150-158
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• 2010

디지털 신호의 표본화 속도를 변환시키는 SRC(sample rate converter) 장치에는 필터가 필요하다. 속도 변환율이 높을수록 필터의 신호처리량이 증대되며, 필터의 구현이 복잡해진다. 그러므로 속도 변환율이 높은 경우에는 신호처리량이 적은 필터를 설계하는 것은 중요한 문제이다. 본 논문에서는 다단 FIR(finite impulse response) 필터를 효과적으로 설계하는 방법을 제시하였다. 다단 필터는 표본화 속도를 한 번에 변환하는 것이 아니라 여러 단 나누어서 변환하는 방식이다. 제시된 설계방식은, 속도 변환율의 인수분해 조합 모두에 대하여 조사하며, 필터의 복잡도 측정을 필터 차수의 추정식에 의존하지 않고 필터의 구현 결과를 바탕으로 한 점이 특징이다. 필터 설계 결과, 종래의 방식으로 설계된 것보다 곱셈연산량이 적음을 보였다. 또한 halfband 필터나 다중 차단대역 필터 등의 특성을 활용하면 곱셈연산량이 더욱 감소된 필터를 구성할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3087-3093
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• 2009

디지털 필터는 다양한 디지털 신호처리 분야에서 필수 불가결하게 사용되는 기본 요소이다. 디지털 필터는 이진수의 덧셈과 곱셈을 기본 연산으로 하기 때문에 이진수로 나타낸 필터의 계수 및 차수에 의해 연산 속도, 전력소비 등의 성능이 결정 될 뿐만 아니라 VLSI 기술을 이용하여 디지털 필터가 반도체 칩으로 제작되는 경우, 칩의 면적에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 디지털 필터의 성능을 개선하기 위하여 2의 보수로 표현되는 이진 필터 계수 데이터들에 대하여 0 디지트의 개수를 최대로 표현할 수 있도록 하는 두 가지 알고리즘을 적용하여 필터의 연산속도를 증가 시키고, 공통 부분식 소거법을 적용하여 필터의 덧셈 연산을 간소화 시키며 곱셈 연산을 shift 연산으로 대체하여 디지털 필터 설계를 간단히 할 수 있는 방법을 제시하였다. 제안한 방법은 FPGA를 이용한 디지털 필터로 구현하여 성능을 평가하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.87-93
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• 2013

최단 보폭-최장 보폭 알고리즘은 n을 $m={\lceil}\sqrt{n}{\rceil}$개의 원소를 가진 m개의 블록으로 분할하고 첫 번째 블록의 m개에 대해 $a^x$ (mod n) 값을 저장한다. 다음으로 m개의 블록에 대한 mod n을 계산하여 첫 번째 블록의 원소 값을 검색하여 일치하는 블록을 찾는 방법이다. 본 논문에서는 첫 번째로, $a^{{\phi}(n)/2}{\equiv}1(mod\;n)$과 $a^x(mod\;n){\equiv}a^{{\phi}(n)+x}$ (mod n)의 특징을 적용하여 m개의 원소를 가진 ${\lceil}m/2{\rceil}$개의 블록으로 분할하는 방법을 적용하여 최장보폭의 수행횟수를 50% 감소시켰다. 두 번째로, ${\lceil}m/2{\rceil}$개의 최단 보폭을 먼저 수행하여 저장하고, 첫 번째 블록의 m개 원소를 수행하는 최단 보폭을 수행하는 방법으로 최단 보폭-최장 보폭 알고리즘을 역으로 수행하는 방법을 제안하였다. 이 알고리즘은 최단 보폭-최장 보폭 알고리즘의 m개 저장과 검색을 ${\lceil}m/2{\rceil}$개로 50% 감소시키는 특징이 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권3호
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• pp.33-39
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• 2006

Divide-and-Conquer방법은 병렬 곱셈기의 구성에 잘 적용되며 가장 대표적으로 카라슈바 방법이 있다. Leone은 최적 반복 회수를 카라슈바 알고리즘에 적용하였으며 Ernst는 다중 분할 카라슈바 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 카라슈바 알고리즘에서 불필요한 연산이 제거된 불필요한 연산이 없는 카라슈바 알고리즘과 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 기존의 카라슈바 알고리즘에 비교하여 같은 시간 복잡도를 가지나 공간 복잡도를 효율적으로 감소시킨다. 특히 확장체의 차수 n이 홀수 및 소수일 때 더 효율적이며 최대 43%까지 공간 복잡도를 줄일 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.88-93
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• 2016

본 논문에서는 유한체의 수학적 성질과 그래프이론을 바탕으로 GF(P)상의 선형디지털스위칭함수구성을 효과적으로 구성하는 한가지 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 주어진 임의의 디지털스위칭함수의 입출력 사이의 연관관계특성으로 부터 DCG를 도출한 후에 노드의 개수를 인수분해한다. 이때 행렬방정식을 해당 차수보다 낮은 기약다항식으로 인수분해하여 그 결과를 부분회로실현한 다음 선형결합함으로써 최종 선형디지털스위칭함수를 구성하였다. 그 결과 기존의 방법에 비해 선형디지털스위칭함수구성을 상당히 간단화 할 수 있었으며 회로구성은 유한체 GF(P)내에서 정의된 가산기와 계수곱셈기를 사용하여 용이하게 실현 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.2201-2206
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• 2008

본 논문에서는 유한체의 수학적 성질과 그래프이론을 바탕으로 GF(P)상의 선형디지털스위칭함수구성을 효과적으로 구성하는 한가지 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 주어진 임의의 디지털스위칭함수의 입출력 사이의 연관관계특성으로 부터 DCG를 도출한 후에 노드의 개수를 인수분해한다. 이때 행렬방정식을 해당 차수보다 낮은 기약다항식으로 인수분해하여 그 결과를 부분회로실현한 다음 선형결합함으로써 최종 선형디지털스위칭함수를 구성하였다. 그 결과 기존의 방법에 비해 선형디지털스위칭함수구성을 상당히 간단화 할 수 있었으며 회로구성은 유한체 GF(P)내에서 정의된 가산기와 계수곱셈기를 사용하여 용이하게 실현 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.628-636
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• 2010

본 논문에서는 GF($2^m$)상의 표준기저를 사용한 새로운 형태의 VCG에 의한 고속병렬 승산회로를 제안하였다. 승산기의 구성에 앞서, 피승수 다항식과 기약다항식의 승산을 병렬로 수행하는 벡터 코드 생성기(VCG) 기본 셀을 설계하였고, VCG 회로와 승수 다항식의 한 계수와 비트-병렬로 승산하여 결과를 생성하는 부분 승산결과 셀(PPC)를 설계하였다. 제안한 승산기는 VCG와 PPC를 연결하여 고속의 병렬 승산을 수행한다. VCG 기본 셀과 PPC는 각각 1개의 AND 게이트와 1개의 XOR 게이트로 구성된다. 이러한 과정을 확장하여 m에 대한 일반화된 회로의 설계를 보였으며, 간단한 형태의 승산회로 구성의 예를 GF($2^4$)를 통해 보였다. 또한 제시한 승산기는 PSpice 시뮬레이션을 통하여 동작특성을 보였다. 본 논문에서 제안한 승산기는 VCG와 PPC을 반복적으로 연결하여 구성하므로, 차수 m이 매우 큰 유한체상의 두 다항식의 곱셈에서 확장이 용이하며, VLSI에 적합하다.