• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권4호
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• pp.145-157
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• 2007

단일 칩 다중 프로세서의 경우 표준화된 병렬 프로그래밍 방법이 없는데 OpenMP를 사용하면 병렬 프로그래밍이 쉬우므로 OpenMP는 단일 칩 다중 프로세서를 위한 매력적인 병렬 프로그래밍 모델이다. 그런데 단일 칩 다중 프로세서 시스템의 구조는 대상 응용 프로그램에 따라 다양할 수 있다. 따라서 각 시스템마다 다른 방식으로 OpenMP를 구현해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 운영체제를 사용하지 않는 단일 칩 다중 프로세서를 위한 OpenMP 구현과 주요 디렉티브의 효과적인 변환을 제안하여 특수한 하드웨어에 의존하지 않고 OpenMP 디렉티브의 추가적인 확장 없이 성능을 향상 시킬 수 있게 한다. 실험은 대상 플랫폼인 CT3400에서 수행하고 그 결과를 제시한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.61-71
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• 2007

프로세서 성능향상에 일반적으로 이용되어 오던 명령어 수준의 병렬성은 이제 그 한계를 드러내고 있다. 명령어 수준의 병렬성을 이용하는데 장애가 되는 요인 중에 하나는 분기문에 의한 제어 흐름의 변화이다. 단일 칩 멀티프로세서는 쓰레드 수준의 병렬성을 이용하는 프로세서이다. 그러나 다중 쓰레드를 고려하지 않고 작성된 프로그램을 수행하는 경우에는 단일 칩 멀티프로세서의 성능을 최대한 사용할 수 없는 단점이 있다. 이와 같은 두 가지 성능 저하 요인을 극복하기 위해 본 논문에서는 다중 경로 수행 기법을 단일 칩 멀티프로세서에 적용한 분기 동시 수행 기법을 제안한다. 제안된 방법에서는 유휴 중인 프로세서를 이용하여 조건 분기의 두 흐름을 모두 수행하게 한다. 이를 통하여 분기문에 의한 제어 흐름이 끊기는 것을 막고 유휴 시간을 줄여서 프로세서의 효율을 높일 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제시한 분기 동시 수행의 효과를 분석한 결과 분기 동시 수행으로 약 20%의 유휴 시간이 감소하였고, 분기 예측 성공률은 최대 10% 향상 되었다. 전체적으로 일반적인 단일 칩 멀티프로세서에 비해 최대 39%의 성능 향상을 이루었고, 슈퍼스칼라 프로세서에 비해 최대 27%의 성능 향상을 이루었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.751-754
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• 1998

This research aims at developing a single chip multiprocessor for high-performance computer system. Our design approach is to design a relatively small and simple processor unit and to integrate multiple copies of the unit in an efficient way. The proposed multiprocessor is composed of four CPUs and one graphic coprocessor. The four CPUs share the graphic coprocessor and each CPU implements the 64-bit SPARC-V9 instruction set architecture. This paper gives an overview of the proposed microarchitecture and discusses the considerations made in the course of the design.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.205-208
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• 1998

본 논문에서는 VLSI 기술에 바탕을 둔 top-down 접근 방식에 의하여 MPEG-2 오디오 부호화 알고리듬을 구현하였다. MPEG-2 오디오 부호화기의 알고리듬은 많은 연산량을 갖고 이질적인 특성을 갖고 이질적인 특성을 갖는 알고리듬들이 복합적으로 존재한다. 그러므로, 부호화기를 효과적으로 구현하기 위해서는 알고리듬 수준에서 구조적 수준에 이르기까지 많은 고찰이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 우선 전체 부호화 알고리듬을 분석하여 이들을 다시 작업이라고 정의된 작은 부-알고리듬으로 나누었다. 다음으로, 분할된 작업들은 시간과 공간을 초대한 활용할 수 있도록 적절한 작업 순서를 부여하고, 좀 더 큰 모듈들로 모으는 클러스터링을 수행하였다. 마지막으로 이러한 분석 결과를 바탕으로, 실시간으로 동작하는 5.1 채널 MPEG-2 오디오 부호화기를 설계하였다. 설계된 시스템은 두 개의 하드웨어 블록과 한 개의 ASIP형 DSP 프로세서를 갖는 이질적인 다중 프로세서의 형태를 갖는다. 설계된 오디오 부호화기는 0.6$\mu\textrm{m}$ 표준 셀 기술을 이용하여 단일 칩으로 제작되었으며, PC에 탑재 가능한 시험 기판을 제작하여 동작을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권10호
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• pp.7-16
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• 2007

본 논문에서는 다중프로세서 시스템 온 칩 설계를 효율적으로 하기 위한 한 설계 방법론 및 환경을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 설계 환경은 SystemC로 작성된 프로세스 네트워크 모델을 입력으로 한다. 프로세스 네트워크 모델은 뛰어난 모델링 파워를 가지고 있지만 정적 분석이 불가능하기 때문에 시스템의 성능을 미리 예측하기가 힘들다는 단점이 있어서 실시간 시스템을 설계할 때 심각한 문제를 발생할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이를 보완하기 위해서 주어진 프로세스 네트워크 모델을 자동으로 정적 분석이 가능한 모델로 바꾸는 방법을 제시한다. 또한, 설계 과정에서 초기에 효율적인 설계 공간 탐색을 위해서는 애플리케이션을 어떻게 타켓 아키텍처에 잘 매핑할 지 결정하는 문제가 아주 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 매핑을 할 수 있도록 하는 알고리즘을 제시한다. 매핑 과정에서 정적 스케줄링 방법을 사용하여 시스템의 성능을 예측하게 되는데 본 논문에서 제시하는 알고리즘은 단일 버스 구조뿐만 아니라 다중 버스 구조에서도 성능 예측이 가능하도록 한다. 실험에서는 본 논문에서 제시한 방법으로 여러 멀티미디어 예제를 가지고 그들의 프로세스 네트워크 모델들이 성공적으로 정적 분석이 가능한 모델로 자동 변환됨을 보이고 이전 연구들과 비교하여 매핑 알고리즘의 효율성을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.2093-2099
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• 2016

PRESENT, ARIA, AES의 3가지 블록 암호 알고리듬을 지원하는 다중 암호 프로세서 설계에 대해 기술한다. 설계된 암호 칩은 PRmo (PRESENT with mode of operation), AR_AS (ARIA_AES) 그리고 AES-16b 코어로 구성된다. 64-비트 블록암호 PRESENT를 구현하는 PRmo 코어는 80-비트, 128-비트 키 길이와 ECB, CBC, OFB, CTR의 4가지 운영모드를 지원한다. 128-비트, 256-비트 키 길이를 지원하는 AR_AS 코어는 128-비트 블록암호 ARIA와 AES를 자원공유 기법을 적용하여 단일 데이터 패스로 통합 구현되었다. 128-비트 키 길이를 지원하는 AES-16b 코어는 저면적 구현을 위해 16-비트의 데이터패스로 설계되었다. 각 암호 코어는 on-the-fly 키 스케줄러를 포함하고 있으며, 평문/암호문 블록의 연속적인 암호/복호화 처리가 가능하다. FPGA 검증을 통해 설계된 다중 블록 암호 프로세서의 정상 동작을 확인하였다. $0.18{\mu}m$ 공정의 CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 54,500 GEs (gate equivalents)로 구현이 되었으며, 55 MHz의 클록 주파수로 동작 가능하다.

• 전자공학회논문지B
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• 제33B권2호
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• pp.149-158
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• 1996

In this paper we describe designing and implementing a digital neural chip and a parallel neural machine for simulating large scale neural netsorks. The chip is a single-chip multiprocessor which has four digiral neural processors (DNP-II) of the same architecture. Each DNP-II has program memory and data memory, and the chip operates in MIMD (multi-instruction, multi-data) parallel processor. The DNP-II has the instruction set tailored to neural computation. Which can be sed to effectively simulate various neural network models including on-chip learning. The DNP-II facilitates four-way data-driven communication supporting the extensibility of parallel systems. The parallel neural machine consists of a host computer, processor boards, a buffer board and an interface board. Each processor board consists of 8*8 array of DNP-II(equivalently 2*2 neural chips). Each processor board acn be built including linear array, 2-D mesh and 2-D torus. This flexibility supports efficiency of mapping from neural network models into parallel strucgure. The neural system accomplishes the performance of maximum 40 GCPS(giga connection per second) with 16 processor boards.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8A호
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• pp.1187-1194
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• 1999

일반적으로 무선 이동 채널은 협대역 스펙트럼을 갖는 복소 랜덤 프로세스로 모델링된다. 본 논문에서는 DSP 단일칩을 사용한 페이딩 신호의 실시간 발생에 대해 기술한다. 실시간 시뮬레이터는 단말기 이동 속도, 반송파 주파수, line-of-sight 성분과 다중 경로 성분의 비, 수신 전력의 분산과 같은 시뮬레이션 파라미터를 윈도우상에서 선택할 수 있도록 설계되었다. 최소화된 DSP 연산량으로 이상적인 페이딩 신호를 발생하기 위한 알고리즘과 필터 설계시의 trade-off가 고찰되었다. 실험으로 측정된 페이딩 채널 프로세스의 통계 특성은 이론치와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.