• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
• /
• v.45 no.2
• /
• pp.41-47
• /
• 2008

Most of media compression CODECs adopts the variable length coding method. This paper proposes special registers and instruction set for bit stream process in order to accelerate the decoding process of the variable length code. The instruction set shares the conventional data path to minimize additional costs. And bit stream is read from the memory instead of the special port. Therefore the instruction set minimizes the change of the processor, and is adopted without any additional input controller and buffer, and accelerate decoding process of variable length code. The data path of the instruction set needs additional 65 bits memory and 344 equivalent gates, 0.19 ns delay under TSMC $0.25{\mu}m$ technology. The instruction set reduced the execution time of the variable length code decoding process in H.264/AVC by about 55%.

• KSCI Review
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.24-32
• /
• 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.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
• /
• v.31 no.3
• /
• pp.473-480
• /
• 2021

To achieve the high-speed implementation of post-quantum cryptography, primitive operations should be tailored to the architecture of the target processor. In this paper, we present the optimized implementation of multiplier operation on RISC-V processor for post-quantum cryptography. Particularly, the column-wise multiplication algorithm is optimized with the primitive instruction of RISC-V processor, which improved the performance of 256-bit and 512-bit multiplication by 19% and 8% than previous works, respectively. Lastly, we suggest the instruction extension for the high-speed multiplication on the RISC-V processor.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.16-28
• /
• 2000

In this paper, we implemented by describing a pipeline processor using a HDL in functional level, simulated and verified it's operation. When simulating a implemented processor. We first specify assembly instruction that is Performed in the processor. entered by programming using the instruction sets at the experimental framework. Thus, the procedure that is presented in this paper can easily identify and verify the purpose for implementation and operation of a system by using test vector. Also, it was possible that exactly simulate a system. The method was comfortable that document a system operation to implement.

• Proceedings of the IEEK Conference
• /
• 2001.09a
• /
• pp.473-476
• /
• 2001

본 논문에서는 32비트 MCU RISC 프로세서를 사용하여 MPEC 오디오 복호화기를 소프트웨어의 구현하였다. 구현된 MPEC 오디오 복호화기는 MPEC-2 Layer-III (MP3)와 MPEC-2 AAC 로 구성된다. 프로그래밍 가능한 소프트웨어로 구현하여 향후 성능 개선이나 새로운 기능을 추가할 수 있는 유연성을 극대화하였다. 복호화기 구현은 구현 시간과 비용을 고려하여 직접 어셈블리를 코딩하는 대신 최적화된 C 코드를 사용하여 컴파일하는 방법을 선택하였다. 이때 발생할 수 있는 성능 저하 요소들을 줄이기 위해 추가의 최적화 과정을 수행하여 성능을 개선하는 방법을 제시하였다. 구현된 복호화기의 출력 음질은 ISO 13818-4 compliance test 결과 Full compliance 를 만족하였다. 또한 연산량 최적화 결과 MP3 와 AAC 테스트 비트열에 대해 모두 35 MHz 이하의 동작 주파수로 동작이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
• /
• 2017.04a
• /
• pp.171-171
• /
• 2017

전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)를 이용한 스마트팜 환경 내부의 정밀 제어 연구가 진행 중이다. 시계열 데이터의 난해한 동적 해석을 극복하기위해, 비선형 모델링 기법의 일종인 인공신경망을 이용하는 방안을 고려하였다. 선행 연구를 통하여 환경 데이터의 비선형 모델링을 위한 Tensorflow활용 방법이 하드웨어 가속 기능을 바탕으로 월등한 성능을 보임을 확인하였다. 그럼에도 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련이 필요하다고 판단되었다. CFD 해석을 위한 Solver로 SU2(http://su2.stanford.edu)를 이용하였다. 운영 체제 및 컴파일러는 1) Mac OS X Sierra 10.12.2 Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.38), 2) Windows 10 x64: Intel C++ Compiler version 16.0, update 2, 3) Linux (Ubuntu 16.04 x64): g++ 5.4.0, 4) Clustered Linux (Ubuntu 16.04 x32): MPICC 3.3.a2를 선정하였다. 4번째 개발환경인 병렬 시스템의 경우 하드웨어 가속는 OpenCL(https://www.khronos.org/opencl/) 엔진을 이용하고 저전력 ARM 프로세서의 일종인 옥타코어 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) SBC(Single Board Computer)를 32식 병렬 구성하였다. 분산 컴퓨팅을 위한 환경은 Gbit 로컬 네트워크 기반 NFS(Network File System)과 MPICH(http://www.mpich.org/)로 구성하였다. 공간 분해능을 계측 주기보다 작게 분할할 경우 발생하는 미지의 바운더리 정보를 정의하기 위하여 3차원 Kriging Spatial Interpolation Method를 실험적으로 적용하였다. 한편 병렬 시스템 구성이 불가능한 1,2,3번 환경의 경우 내부적으로 이미 존재하는 멀티코어를 활용하고자 OpenMP(http://www.openmp.org/) 라이브러리를 활용하였다. 64비트 병렬 8코어로 동작하는 1,2,3번 운영환경의 경우 32비트 병렬 128코어로 동작하는 환경에 비하여 근소하게 2배 내외로 연산 속도가 빨랐다. 실시간 CFD 수행을 위한 분산 컴퓨팅 기술이 프로세서의 속도 및 운영체제의 정보 분배 능력에 따라 결정된다고 판단할 수 있었다. 이를 검증하기 위하여 4번 개발환경에서 운영체제를 64비트로 개선하여 5번째 환경을 구성하여 검증하였다. 상반되는 결과로 64비트 72코어로 동작하는 분산 컴퓨팅 환경에서 단일 프로세서 기반 멀티 코어(1,2,3번) 환경보다 보다 2.5배 내외 연산속도 향상이 있었다. ARM 프로세서용 64비트 운영체제의 완성도가 낮은 시점에서 추후 성공적인 실시간 CFD 모델링을 위한 지속적인 검토가 필요하다.

• Journal of KIISE:Information Networking
• /
• v.28 no.2
• /
• pp.262-276
• /
• 2001

Recently much research for developing forwarding table that support fast router without employing both special hardware and new protocols. This article introduces a new forwarding data structure based on the software to enable forwarding lookup to be penormed at giga-bit speed. The forwarding table is known as a bottleneck of the routers penormance due to its high complexity proportional to the forwarding table size. The recent research that based on the software uses a Patricia trie and its variants. and also uses a hash function with prefix length key and others. The proposed forwarding table structure construct a forwarding table by the bit stream array in which it constructs trie from routing table prefix entries and it represents each pointer pointing the child node and the associated forwarding table entry with one bit The trie structure and routing prefix pointer need a large memory when representing those by linked-list or array. but in the proposed data structure, the needed memory size is small enough since it represents information with one bit. Additionally, by use a lookup method that start searching at desired middle level we can shorten the search path. The introduced data structure. called bit-map trie shows that we can implement a fast forwarding engine on the conventional Pentium processor by reducing the backbone routing table fits into Level 2 cache of Pentium II processor and shortens the searching path. Our experiments to evaluate the performance of proposed method show that this bit-map trie accomplishes 5.7 million lookups per second.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.44 no.12
• /
• pp.102-107
• /
• 2007

This paper proposes a H.264/AVC entropy decoder without embedded processor nor memory fabrication process. Many researches on H.264/AVC entropy decoders require ROM or RAM fabrication process, which is difficult to be implemented in general digital logic fabrication process. Furthermore, many researches require embedded processors for bitstream manipulation, which increases area and power consumption. This papers proposes hardwired H.264/AVC entropy decoder without embedded processor, which improves data processing speed and reduces power consumption. Furthermore, its CAVLC decoder optimizes lookup table and internal buffer without embedded memory, which reduces hardware size and can be implemented in general digital logic fabrication process without ROM or RAM fabrication process. Designed entropy decoder was embedded in H.264/AVC video decoder, and it was verified to operate correctly in the system. Synthesized in TSMC 90nm fabrication process, its maximum operation frequency is 125MHz. It supports QCIF, CIF, and QVGA image format. Under slight modification of nC register and other blocks, it also support VGA image format.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.29-42
• /
• 1990

In this paper, We use the APL as IDL when simulation a 16-bit SIP. It was possible for IDL to represent and describe a structure of a H/W which other HDL have not. Because We partitioned whole system to various modules when desingning processor, We adpoted a direct decoding method. A designed each modules are executed according to 12-bit control word was inputed through experimental framework, Which were composed to symbolized instructions. In here, By setting instruction codes of the SIP using binary code, We composed instruction format and assembler instruction, and verified the SIP behaviour that try to implement by entering a presented instruction set through experimental framework. In a presented SIP, Because inputing program are a symbolized language, Designer and user will easily understand behaviour of system. Especially, Because we can immediatly specify a unit function within SIP, We will use variously and easily the library cell.

• Proceedings of the IEEK Conference
• /
• 1999.06a
• /
• pp.257-260
• /
• 1999

We have designed a 32-bit RISC microprocessor with 16/32-bit fixed-point DSP functionality. This processor, called YRD-5, combines both general-purpose microprocessor and digital signal processor (DSP) functionality using the reduced instruction set computer (RISC) design principles. It has functional units for arithmetic operation, digital signal processing (DSP) and memory access. They operate in parallel in order to remove stall cycles after DSP and load/store instructions with one or more issue latency cycles. High performance was achieved with these parallel functional units while adopting a sophisticated 5-stage pipeline structure and an improved DSP unit.