• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.768-770
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• 2010

현대의 반도체기술은 매우 발전하여 FPGA에 주문형 반도체 기능회로를 집적할 수 있는 차원을 넘어 마이크로프로세서 기반의 시스템온칩을 설계할 수 있는 형태로 발전하였다. Xilinx 사의 SPARTAN-3E는 50만 게이트 급의 FPGA를 사용하며 소프트 코어 형태의 마이크로블레이즈(MicroBlaze) 프로세서를 사용하여 주변기기를 설계할 수 있는 버스 시스템을 갖추고 있다. 본 논문에서는 이러한 FPGA 시스템을 사용하여 간단한 마이크로콘트롤러 형태의 임베디드 시스템을 구현하는 방법에 대하여 논하고, 주변기기와 버스 프로토콜을 소개하고 이러한 형태의 임베디드 시스템의 확장성에 대해 논의한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.684-690
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• 2010

기존에 사용되는 대부분의 SoC는 공유버스 구조를 가지고 있어, 병목현상이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 SoC의 내부의 IP 수가 많을수록, 전체적인 SoC의 성능을 저하시키게 되어, CPU 자체의 속도보다는 전체적인 통신 분배에 의해 SoC의 성능이 좌우 된다. 본 논문에서는 공유버스의 단점인 병목현상을 줄이고 SoC의 성능을 향상시키기 위해 크로스바 스위치버스 구조를 제안한다. 크로스바 스위치 버스는 마스터 모률 8개, 슬레이브 모듈 16개까지 연결이 가능하며, 다중 버스 채널구조로 되어 있어 병렬통신이 가능하다. 또한 각 16개의 슬레이브 인터페이스마다 우선순위 정보가 저장된 아비터가 내장되어 하나의 마스터가 슬레이브를 독점하는 것을 방지하는 것과 동시에 효율적인 통신을 지원한다. OpenRISC 프로세서, VGA/LCD 제어기, AC97 제어기, 디버그 인터페이스, 메모리 인터페이스로 구성되는 SoC 플랫폼의 WISHBONE 온칩 공유버스 구조와 크로스바 스위치 버스구조의 성능을 비교한 결과, 기존의 공유버스보다 26.58%의 성능이 향상되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.200-208
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• 2009

JBIG2는 차세대 이진 영상의 압축 표준으로서 차세대 팩스가 실용화되기 위해서는 임베디드 장비에서 사용가능한 하드웨어 모듈의 제작이 필수적이다. 본 논문에서는 JBIG2의 부호화에서 핵심이 되는 고속허프만 부호화기의 하드웨어 모듈을 제안하였다. 모두 15개의 허프만 부호화 테이블을 메모리에 저장하여 선택적으로 이용하도록 하였다. 본 논문은 최소의 필요 데이터만을 이용하여 허프만 부호화를 하도록 설계하여 효율적으로 메모리를 사용함으로써 고속의 처리가 가능하도록 제안하였다. 설계된 허프만 부호화기는 Xilinx의 Virtex-4 FPGA칩에 포팅하여 임베디드 보드상에서 Microblaze코어를 이용한 소프트웨어 모듈의 연동 실행이 가능하도록 구현하였다. 설계된 허프만 IP모듈은 시뮬레이션과 연동 실험 및 검증을 통하여 성공적으로 동작함을 확인하였다. 효율적 메모리 이용에 의한 하드웨어 설계로 임베디드 시스템 상에서 소프트웨어만으로 실행한 것 보다 10배 이상의 빠른 처리 속도를 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.2731-2740
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• 2012

ASIC(application specific integrated circuit) 과정은 칩을 제작하기 위한 다양한 기술들의 집합이다. 일반적으로 RTL 설계, 합성, 배치 및 배선, 저전력 기법, 클록 트리 합성, 및 테스트와 같은 대표적인 과정들에 대해서는 많은 연구가 진행 되었고, 지금도 많은 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 이러한 ASIC 방법론에서 전력 플랜과 관련하여 경험적이고 실험적인 전력 스트랩 배선(power strap routing) 방법 기법에 대해서 제안하고자 한다. 먼저 수직 VDD 및 VSS와 수평 VDD 및 VSS를 위한 스트랩의 배선을 수행하고, 이 과정에서 발생하는 문제를 해결하기 위한 기법을 제안한다. 배선 가이드를 생성해서 의도하지 않는 배선을 방지하고, 차후를 위해서 배선 가이드에 대한 정보를 저장한다. 다음으로 불필요한 전력 스트랩을 제거하고, 매크로 핀에 대해 미리 배선을 수행한다. 마지막으로 배선 가이드를 이용하여 최종적인 전력 스트랩 배선을 완료한다. 이러한 과정을 통해서 전력 스트랩이 효율적으로 배선되는 것을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.84-93
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• 2007

본 논문은 시스템 버스와 IP로 구성되는 SoC 플랫폼 기반의 설계에서 온칩 버스의 소비 전력을 시스템 레벨에서 빠르고 정확하게 추정하는 방법을 제시한다. 제안된 소비 전력 추정 모델링은 시스템 구조 변화에 따른 버스 시스템의 소비 전력 변화를 직접 예측할 수 있고 이에 따라 시스템 구성을 최적화할 수 있다. 본 논문에서 소비전력 모델링은 크게 두 부분으로 구성된다. 하나는 버스 시스템 구조에 따른 버스 로직들이 사용하는 소비 전력이고, 다른 하나는 데이터 전송시 발생하는 신호 천이에 의한 버스 라인의 소비 전력이다. 본 모델링을 타겟 멀티미디어 SoC인 MPEG 인코더에 적용하여 92% 이상의 정확도를 가짐을 보였다. 제안된 모델링은 고성능/저전력 멀티미디어 SoC 설계에 활용 가능할 것으로 기대된다.