• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.66-66
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• 2001

새로운 마이크로프로세서의 설계, 최적화, 그리고 완성 후 어플리케이션의 작성 단계에서 칩의 명령어 집합 시뮬레이션은 필수적인 요소이다. 그러나, 기존의 시뮬레이션 툴들은 저 수준의 하드웨어 기술언어와 게이트 레벨 이하의 시뮬레이션으로 인해 시뮬레이터 구성과 실행 시에 상당한 시간적 지연을 초래하고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해소하고 칩 제작과정에서 발생하는 잦은 설계 변경에 유연성 있게 대응할 수 있는 레지스터 전송 수준의 명령어 집합 시뮬레이터 생성기를 제안하며 그 설계 및 구현에 관해 기술한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.11-20
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• 2012

본 논문은 비동기식 프로세서, A8051의 명령어 레벨 소비 전력 모델을 제안한다. 제안된 소비 전력 모델은 명령어 레벨로 프로세서가 소비하는 전력을 예측하지만, 프로그램이 실행되는 동안 비동기식 파이프라인의 동작 특성을 반영한다. 따라서, 제안된 방법은 프로세서 소비 전력 모델의 복잡도와 시뮬레이션 시간의 증가 없이 비동기식 임베디드 프로세서 소비 전력 모델의 정확도를 효과적으로 향상시켰다. 제안된 소비 전력 모델은 A8051의 소비 전력 특성을 반영하여 구현되었고 게이트 레벨의 합성한 결과를 이용한 소비 전력 예측 결과와 비교하여 성능 평가를 수행하였다. 제안된 소비 전력 모델은 게이트 레벨의 소비 전력예측 결과와 비교하여 94%의 정확도를 보였고, 1,600 배 이상 시뮬레이션 시간을 단축하였다.

• 한국컴퓨터정보학회지
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• 제8권2호
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• pp.24-32
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• 2001

본 연구에서는 VHDL을 이용하여 16-비트의 파이프라인 SIC를 함수적 레벨에서 기술하여 구현하고. 그 프로세서의 동작을 확인하였다. 구현된 파이프라인 SIC를 시뮬레이션할 때 그 프로세서 내에서 실행되는 테스트 벡터를 기호로 표시된 명령어로 먼저 설정하여 규정하고, 구현된 명령어 세트를 프로그래밍하여 입력하였다. 따라서 본 연구에서 제시된 테스트 벡터를 이용한 시뮬에이션 방법은 프로세서의 동작을 쉽게 확인할 수 있었으며, 정확한 시뮬레이션을 할 수 있었고, VHDL을 이용하므로써 구현시 프로세서의 동작을 문서화하는 것이 간편하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.220-228
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• 2001

새로운 마이크로프로세서의 설계, 최적화, 그리고 완성 후 어플리케이션의 작성 단계에서 칩의 명령어 집합 시뮬레이션은 필수적인 요소이다. 그러나, 기존의 시뮬레이션 툴들은 저 수준의 하드웨어 기술언어와 게이트 레벨 이하의 시뮬레이션으로 인해 시뮬레이터 구성과 실행 시에 상당한 시간적 지연을 초래하고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해소하고 칩 제작과정에서 발생하는 잦은 설계 변경에 유연성 있게 대응할 수 있는 레지스터 전송 수준의 명령어 집합 시뮬레이터 생성기를 제안하며 그 설계 및 구현에 관해 기술한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권3호
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• pp.257-267
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• 2005

실시간 운영체제 개발 환경에서 제공하는 도구 중에 하나인 RTOS 시뮬레이터는 타겟 H/W가 호스트에 연결되어 있지 않은 상태에서도 호스트에서 응용 프로그램의 개발과 디버깅을 가능하게 해주는 타겟 시뮬레이션 환경을 제공해 줌으로써, 하드웨어 개발이 완료되기 전에도 응용 프로그램의 개발이 가능하도록 해준다. 그러한 이유로 현재 대부분의 상용 RTOS 개발환경에서는 RTOS 시뮬레이터를 제공하고 있다. 그러나 그들의 대부분은 RTOS의 기능적인 부분들만 호스트에서 시뮬레이션 하도록 구현되어 있어서, RTOS 및 응용 프로그램이 실제 타겟 UW에서 실행될 때의 실질적인 시간 추정이 불가능하다. 실시간 시스템은 정해진 시간 내에 프로그램 실행을 종료해야 하기 때문에, 실행시간 추정 기능도 가지는 RTOS 시뮬레이터가 필요하다. 본 연구에서는 RTOS 및 응용 프로그램이 실제 타겟 H/W에서 처리될 때의 실행시간 추정이 가능하고 구현도 용이한 기계명령어-레벨(machine instruction-level)의 RTOS 시뮬레이터를 개발하고, 실제 프로그램을 실행하여 기능과 정확도를 검증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.1149-1152
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• 1998

멀티미디어 데이터를 아날로그 방식보다는 디지털 방식으로 처리하게 되면 여러 면에서 이득을 볼 수 있다. 멀티미디어 데이터를 디지털 방식으로 처리하는 방법 중 범용프로세서에서 멀티미디어 명령어에 의해 처리하게 되면 flexibility를 증가시키며 효율적으로 프로그램할 수 있다. 본 논문에서는 범용 프로세서 안에서 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 명령어 집합 구조와 이를 수행할 수 있는 프로세서의 구조를 제안하고 이를 HDL(Hardware Description Language)로 동작레벨에서 기술하고 시뮬레이션 하였다. 제안된 멀티미디어 명령어는 특성에 따라 8개의 그룹에 총 55개의 명령어로 구성되며 64비트 데이터 안에서 각각 8비트의 8바이트, 16비트의 4하프워드, 32비트의 2워드의 부워드(subword) 데이터들을 병렬 처리한다. 모델링된 프로세서는 오픈아키텍쳐(Open Architecture)인 SPARC V.9 의 정수연산장치(Integer Unit)에 기반을 두었으며 하바드 구조를 지닌 5단 파이프라인 RISC 형태이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.16-28
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• 2000

본 연구에서는 HDL을 이용하여 16-비트의 파이프라인 프로세서를 함수적 레벨에서 기술하여 구현하고, 그 프로세서의 동작을 확인하였다. 구현된 파이프라인 프로세서를 시뮬레이션할 때 그 프로세서 내에서 실행되는 테스트 벡터를 기호로 표시된 명령어로 먼저 설정하여 규정하고, 구현된 명령어 세트를 프로그래밍하여 입력하였다. 따라서 본 연구에서 제시된 테스트 벡터를 이용한 시뮬에이션 방법은 프로세서의 동작을 쉽게 확인할 수 있었으며, 정확한 시뮬레이션을 할 수 있었고. HDL을 이용함으로써 구현시 프로세서의 동작을 문서화하는 것이 간편하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.108-112
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• 2005

유비쿼터스 컴퓨팅의 기반 설비인 센서 네트워크는 많은 수의 센서 노드들로 구성되며, 각 센서 노드의 하드웨어는 매우 작은 규모이다. 또한 센서 네트워크는 구축 목적에 따라 네트워크 토폴로지 및 라우팅 방식이 결정되어야 하고, 이와 더불어 센서 노드의 하드웨어와 소프트웨어도 필요에 따라 다양하게 변경되어야 한다. 따라서 센서 네트워크가 구현되기 전에 시스템 동작과 성능을 예측할 수 있는 센서 네트워크 시뮬레이터가 필요하다. 기존의 센서 네트워크 시뮬레이터들은 특별한 응용을 위한 특정 기반의 하드웨어와 운영체제에 국한되어 개발되었기 때문에 다양한 센서 네트워크 환경을 지원하기에는 한계가 있으며, 센서 네트워크 설계상의 주요 요소인 전력소모량과 실행 시간에 대한 분석이 포함되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 특정한 응용이나 운영체제에 제한을 받지 않으면서 다양하게 센서 네트워크 환경을 설계 및 검증할 수 있고, 더불어 전력소모량과 실행시간 추정도 가능한 시뮬레이터를 개발하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 본 연구에서 개발한 시뮬레이터는 기계명령어-레벨(machine instruction-level)의 이산-사건 시뮬레이션(discrete-event simulation) 기법을 이용함으로써 실제 센서 노드의 프로그램 실행 및 관련 동작들을 세부적으로 예측하는 데 사용될 수 있도록 하였다. 시뮬레이션의 작업부하(workload)인 명령어 트레이스(instruction trace)로는 ATmega128L 마이크로컨트롤러용으로 크로스 컴파일된 인텔 핵스-레코드(.hex) 형식을 사용한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3152-3159
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• 2012

본 논문은 비동기식 프로세서를 위한 새로운 명령어 레벨 소비 전력 모델을 제안한다. 최근까지 SoC에 내장되는 프로세서의 소비 전력을 예측하기 위한 다양한 소비 전력 모델들이 제안되었으나, 모두 동기식 프로세서들을 타겟으로 구현되었기 때문에 비동기식 프로세서에 적용할 경우 정확성이 떨어진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 비동기식 회로의 동작 특성을 반영한 새로운 비동기식 프로세서 소비 전력 모델을 제안하였다. 제안된 소비 전력 모델은 비동기식 8051 프로세서, A8051의 소비 전력 특성을 반영하여 구현되었고 게이트 레벨의 합성한 결과를 이용한 소비 전력 예측 결과와 비교하여 성능 평가를 수행하였다. 제안된 소비 전력 모델의 예측 결과는 게이트 레벨의 소비전력 측정 결과와 비교하여 90.7%의 정확도를 보였고, 1,900 배 이상 시뮬레이션 시간을 단축하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9B호
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• pp.939-946
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• 2009

본 논문에선 기계 기술 언어(machine descriptions language)인 LISA(Language for Instruction Set Architecture)를 통하여 시뮬레이션 모델로 설계한 새로운 네트워크 ASIP(Application Specific Instruction-set Processor)을 제안한다. 제안한 네트워크 ASIP은 라우터(router)에서 패킷 프로세싱을 담당하는 전용엔진을 목적으로 설계되었다. 이를 위해 MIPS(Microprocessor without Interlock Pipeline Stages) 아키텍처를 기반으로 한 일반적인 ASIP에 패킷을 빠른 속도로 처리하기 위해 필요한 새로운 명령어 셋을 추가하였다. 새로 추가된 명령어 셋은 "classification" 명령어 그룹과 "modification" 명령어 그룹으로 나눌 수 있으며, 각 그룹은 실행 단계(execution stage)에 위치한 각각의 기능 유닛(function unit)에 의해서 처리된다. 그리고 각각의 기능 유닛은 Verilog HDL을 통해 면적과 속도 측면에서 최적화하였으며, 이를 합성하여 면적과 동작 지연시간을 비교하였다. 또한 CKF(Compiler Known Function)을 이용하여 C 언어 레벨의 매크로 함수에 할당하였으며, 어플리케이션 프로그램에 대한 실행 싸이클을 비교 분석하여 성능 향상을 확인하였다.