원전 주요계통의 전자카드에는 열화상태를 평가하기 위한 곱셈기가 필요하며, 이것은 두 개의 입력신호를 곱하는 기능을 가진 것으로서 실제 신호처리를 할 때 곱셈의 정확성을 기하기가 어렵다. 곱셈기 회로에서 중요한 것은 곱셈값이 정확해야 된다는 것과 곱셈의 선형성이 완벽해야 한다는 것이다. 본 논문에서는 연산증폭기와 트랜지스터의 특성을 이용하여 선형성이 우수한 곱셈기를 개발하여 본 논문에서 제시하여 정당성을 입증하려 하였다. 이와 같은 개발회로로서 정확한 곱셈과 곱셈의 우수한 선형성을 확보하기 위해 반도체의 비선형적인 요인을 제거하도록 노력하였다. 개발된 회로의 우수성을 입증하기 위해 개발된 회로에 적합한 각종 부품값을 부여하여 시뮬레이션으로서 곱셈연산을 수행하였다. 시뮬레이션 결과로서 단계별로 출력파형을 보였으며, 논리적인 분석치와 측정치를 비교분석하였다. 이 방법은 기존의 방법들에 비하여 곱셈결과와 선형성이 우수하다는 것을 확인하였다.
유한체의 곱셈과 나눗셈은 오류정정부호와 암호시스템에서 중요한 산술 연산이다. 유한체 GF(2$^{m}$ )의 원소를 표현하기 위해 다양한 기저가 사용되며 차수가 m인 GF(2)상의 원시다항식으로 구성할 수 있다. 정규기저를 사용하면 곱셈이나 곱셈 역원의 연산을 쉽게 수행할 수 있다. 정규기저 표현을 이용하는 Massey-Omura 승산기는 동일한 2진함수를 사용하여 몇 번의 순회치환으로 곱셈 또는 나눗셈이 수행되며 논리함수의 곱셈항 수가 승산기의 복잡도를 결정한다. 유한체의 정규기저는 항상 존재한다. 그러나 주어진 원시다항식에 대해 최적의 정규원소를 구하는 것은 쉽지 않다. 본 논문에서는 정규기저의 생성 방법을 고찰하고, Massey-Omura 승산기를 이용한 곱셈 또는 곱셈 역원의 계산에서 연산의 복잡도를 최소화할 수 있는 정규기저를 각 원시다항식에 대해 구하여, 최적의 정규원소와 곱셈항의 개수를 제시한다.
빠른 고속 데이터 신호 처리 및 논리 연산을 위한 부동 소수점 연산 요구 사항이 확대됨에 따라 부동 소수점 연산 장치의 속도는 시스템 작동에 영향을 미치는 핵심 요소이다. 본 논문에서는 다양한 부동소수점 곱셈기 방식의 성능 특성을 연구하고, 캐리와 합의 형태로 부분 곱을 압축한 다음, 최종 결과를 얻기 위해 캐리 미리 보기 가산기를 사용한다. Intel Quartus II CAD 툴을 이용하여 Verilog HDL로 부동소수점 곱셈기를 기술하고 성능 평가를 하였다. 설계된 부동소수점 곱셈기는 면적, 속도 및 전력 소비에 대해 분석 및 비교하였다. 월러스 트리를 사용한 수정 부스 인코딩 방식의 FMAX는 33.96Mhz로 부스 인코딩보다 2.04배, 수정 부스 인코딩보다 1.62배, 월러스 트리를 사용한 부스 인코딩보다 1.04배 빠르다. 또한, 수정 부스 인코딩에 비해 월러스 트리를 이용한 수정 부스 인코딩 방식의 면적은 24.88% 감소하고, 전력소모도 2.5% 감소하였다.
실시간 시스템(real-time system)은 논리적 연산을 일정한 시간적 제약 하에서 수행하는 시스템이다. 시간적 제약을 충족하도록 주기적 태스크(periodic task)를 스케줄(schedule)할 때 일반적으로 태스크 오프셋(initial offset)이 0 이거나 고정된 것으로 가정한다. 그러나 오프셋에 약간의 유연성을 허용함으로써 태스크들의 평균 응답 시간을 줄일 수도 있다. 이 논문에서는 주기적 태스크의 오프셋을 주어진 허용 범위 안에서 선택하여 평균 응답 시간(response time)을 최적화할 수 있음을 보이고, 임의의 태스크 집합에 대하여 최적 오프셋이 존재하는 좁은 범위를 제시한다.
본 논문의 연구 목적은 생물의 진화 현상을 모방한 진화전략 알고리즘을 이용하여 돔형 트러스 구조물을 최적화 설계하는 것이다. 최적화 방법으로 부재 단면적의 최적화 값을 찾음으로써 최적 목적값 또는 최소 구조물 중량을 산출하는데 목적이 있다. 진화전략 알고리즘은 1960년대 중반, 실수기반 매개변수의 최적화로부터 소개되어 1970년대 많은 발전을 하였다. 진화전략은 컴퓨터 시스템 최적화 알고리즘 연구분야에서 많이 활용되며, 더불어 사용되는 유전자 알고리즘과는 다른 몇 개의 연산자를 가지고 있다. 본 논문에서는 진화전략에서 사용되는 연산자를 소개하고 연산자간의 논리 흐름과 수치예제로써 최적설계의 적합성을 확인해볼 수 있다.
본 논문에서는 기존의 동적 CMOS 논리회로보다 동작속도가 타르고 면적이 작은 새로운 EMMODL (enhanced NORA MODL)의 설계방법을 제시하고, 이를 이용하여 32 비트 CLA(carry lookahead adder)를 구현하였다. 제안된 회로는 MODL(multiple output domino logic)의 출력 인버터를 제거하여 면적을 줄이고 동작속도를 증가시킬 수 있다. 0.8um 이중금속 CMOS 공정으로 구현된 CLA는 시차문제가 발생하지 않았고, 3.9nS 이내에 32 비트 연산이 가능하였다.
제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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pp.685-691
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1993
This paper introduces a PC-based image data processing unit that is composed of preprocessor board and main processor board; The preprocessor contains Inmos A110 processor and efficient H/W architecture for fast mask/logic operations at the speed of video signal rate. It is controlled by the main processor which communicates with the host PC. The main processor board contains TI TMS320C31 digital signal processor, and can access the frame memory of the processor for extra S/W tasks. We test 3*3, 5*5 masks and logic operations on 386/486/DSP and compare the result with that of the proposed unit. The result shows ours are extremely faster than conventional CPU based approach, that is, over several hundred times faster than even DSP.
조합논리회로를 사용한 고속 RNS 곱셈기의 구성을 제안하였다. 연산시간과 하드웨어 절감을 결정하는 최적 moduti 선택조건에 대해서도 검토하였으며 RRNS에서는 magnitude index를 사용한 변형된 CRT로써 출력 변환하였다. 제안된 곱셈기의 추정시간은 파이프 라인없이 NRNS인 경우 31. 7ns, RRNS인 경우 47.95ns이었다.
유비쿼터스 컴퓨팅은 사물에 컴퓨터 기능이 내장되어 언제, 어디에서나, 어느 장치로도 편리하게 주변 환경으로부터 서비스를 사용할 수 있게 하는 정보기술의 패러다임이다. 이를 위해선 상황인지가 전제되어야 하는데 여기서 상황인지라 함은 시스템의 다양한 센서 정보를 바탕으로 스스로 상황(Context)을 인지하는 것으로서, 그 정의에 있어서, 아직 논란이 많으나 지능형 서비스를 위한 중요한 개념이다. 본 논문에서는 센서로부터 바로 생성된 Raw Context 정보를 Low-Level Context라고 하고 이를 복합(Fusion)하여 이미 알려진 High-Level Context로 분류하는 논리적 연산을 추론에 기반한 상황인지로서 정의한다. 이때 센서 정보를 통해 특정한 상황정보를 추론하기 위한 모델을 설계하여 상황인지 미들웨어에 적용시켜 보고 그에 따른 효율적인 구조를 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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