• 제목/요약/키워드: 연산회로

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연산회로 최적화를 위한 배선의 재배열 (A Reorering of Interconnection fur Arithmetic Circuit Optimization)

  • 엄준형;김태환
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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    • pp.661-663
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    • 2002
  • 현대의 Deep-Submicron Technology(DSM)에선 배선에 관련된 문제, 예를 들어 crosstalk이나 노이즈 등이 큰 문제가 된다. 그리하여, 배선은 논리 구성요소들보다 더욱 중요한 위치를 차지하게 되었다. 우리는 이러한 배선을 고려하여 연산식을 최적화하기 위해 carry-save-adder(CSA)를 이용한 모듈 함성 알고리즘을 제시한다. 즉, 상위 단계에서 생성 된 규칙적인 배선 토폴로지를 유지하며 CSA간의 배선을 좀더 향상시키는 최적의 알고리즘을 제안한다. 우리는 우리의 이러한 방법으로 생성된 지연시간이 [1]에 가깝거나 거의 근접하는 것을 많은 testcase에서 보이며(배선을 포함하지 않은 상태에서), 그리고 그와 동시에 최종 배선의 길이가 짧고 규칙적인 구조를 갖는것을 보인다.

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DSP TMS320LF240X를 사용한 교류전동기 구동기술

  • 전태원;이홍희
    • 전력전자학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.26-30
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    • 2004
  • 전력전자 분야에서 사용되는 전동기 제어 시스템 또는 UPS, 능동필터 등 반도체 전력회로 제어에 다양한 신호처리와 고속연산이 가능하도록 하드웨어적으로 부동소숫점을 연산하거나 MAC 연산 기능 등이 있어 계산 속도가 빠르다는 장점 때문에 TMS320C3X등의 DSP가 많이 사용되어 왔다. 그런데 DSP는 입/출력 기능이 상당히 떨어지므로 외부에 A/D 변환기, EPLD 또는 FPGA 등의 외부소자 들이 많이 필요하여 회로가 상당히 복잡하다는 문제가 있었다. 이에 비하여 마이크로제어기는 입/출력 기능이 우수하나 연산속도가 상당히 떨어진다는 단점이 있다.(중략)

네트워크-플로우 방법을 기반으로 한 통합적 데이터-경로 합성 알고리즘 (Integrated Data Path Synthesis Algorithm based on Network-Flow Method)

  • 김태환
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권12호
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    • pp.981-987
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    • 2000
  • 이 논문은 상위 단계 데이터-경로 합성에서 연산 스케쥴링과 자원 할당 및 배정을 동시에 고려한 통합적 접근 방법을 제시한다. 제안한 방법은 스케쥴링 되어있지 않은 데이터-플로우 그래프에 대해서 수행에 필요한 총 clock 스텝 수와 필요한 회로 면적을 동시에 최소화하는 데이터-경로 생성에 특징이 있다. 일반적으로, 연결선의 결정이 합성의 마지막 단계에서 이루어지는 기존의 방법과는 다르게, 우리의 접근 방법은 연산 스케쥴링과 연산의 연산 모듈 배정 그리고 변수의 레지스터 배정 작업을 동시에 수행하여 추가적인 연결선의 수를 매 clock 스텝마다 최적화(optimal) 시킨다. 본 논문은, 이 문제를 최소-비용의 최대-플로우 문제로 변형하여 minimum cost augmentation 방법으로 polynomial time 안에 해결하는 알고리즘을 제안한다.

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투기적 병렬 그래프 감축을 위한 대치과정이 지연된 람다 연산식 (Deferred Substitution Form of Lamba Expression for Speculative Paralle Graph Reduction)

  • 이용학;전서현
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권1호
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    • pp.9-23
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    • 1999
  • 병렬 그래프 감축 모델에 있어서 투기적 연산(speculative evaluation)모델은 병렬성을 증가시키지만 불필요한 연산으로 인해 자원을 낭비할 수 있다. 투기적 태스크가 람다 연산식을 WHNF(Weak Head Normal Form)로 감축할 때, 대치과정은 그래프를 증가시킬 수 있고, 많은 복사과정을 요구할 수 있다. 이러한 투기적 태스크는 나중에 불필요한 연산이 될 수있고 이 경우 이러한 투기적 태스크에서 발생한 다른 모든 투기적 태스크들을 종료해야 하는 부담이 있다. 또한 불필요하게 된 복사과정으로 인한 기억 공간을 재사용이 가능한 상태로 만들어 주어야 한다. 본 논문은 WHNF 또는 HNF 로 감축할 대 발생할수 있는 불필요한 대치과정으로 인한 오버헤드를 줄이기 위해 대치과정이 지연된 람다 연산식 형태 (DSF : Deferred Substitution Form)를 제안한다. 이 형태는 대치과정을 필수적 태스크(mandatory task)가 수행될 때 까지 지연시키기 위한 람다 연산식 형태이다. 대치과정이 지연된 람다 연산식 형태로의 감축을 수행하는 투기적 태스크에서 , 대치과정이 존재하지 않기 때문에 그래프의 크기가 증가하지 않고 또한 복사과정을 요구하지 않는다. 따라서 연산식에 대한 대치과정이 지연된 람다 연산식 형태로의 감축이 불필요하게 된 경우 부담이 줄어들게 된다. 아울러 병렬성을 증가시키기 위한 연산모델을 제안한다.

메모리가 제한된 장치를 위한 효율적인 유한체 연산 알고리즘 (Efficient Algorithms for Finite Field Operations on Memory-Constrained Devices)

  • 한태윤;이문규
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권4호
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    • pp.270-274
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    • 2009
  • 본 논문에서는 초소형 장치 상에서 적은 메모리만으로 효율적으로 연산 가능한 GF($2^m$) 상의 연산방법을 제안한다. 기존 구현들은 속도의 향상을 위한 곱셈연산 방법만을 제시하였으나, 본 논문에서는 곱셈 연산시 덧셈의 순서를 바꿈으로써 연산시 사용하는 메모리의 양을 줄이는 방법을 제시한다. 실험에 따르면, 본 논문에서 제안한 방법은 GF($2^{271}$)의 곱셈연산에서 이전에 제안된 방법들과 비교해 비슷한 수행 시간을 사용하면서 약 20% 적은 메모리 사용량을 보였다.

Hewlett-Packard 이동도 모델의 구현에 관한 연구 (The Study of Implementation of the Hewlett-Packard Mobility Model)

  • 김중태;이은구;강성수;이동렬;김철성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.165-168
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    • 2001
  • 고 전계하에서 수직 및 수평 전계의 영향을 고려할 수 있는 Hewlett-Packard 이동도 모델을 구현하였다. HP 이동도 모델은 BANDIS에 구현되었다. 구현된 HP이동도 모델을 검증하기 위해 N-MOSFET과 P-MOSFET에 대해 모의실험을 수행하여 MEDICI와 비교한 결과, 드레인 전압-드레인 전류는 5% 이내의 최대 상대 오차를 보였고 전위 분포는 5% 이내의 최대 상대오차를 보였다. MEDICI에서는 1회 수렴을 하기위해 평균 4.6회 이하의 행렬 연산이 필요한 반면 BANDIS에서는 평균 4.3회 이하의 행렬 연산이 필요하다.

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회절연산 정밀도에 따른 CGH 기반 홀로그램 생성 품질 분석 (Quality Analysis on Computer Generated Hologram Depending on the Precision on Diffraction Computation)

  • 이재홍;김덕수
    • 방송공학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.21-30
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    • 2023
  • 컴퓨터 생성 홀로그래피는 일반 이미지에 비해 연산 부하와 메모리 요구량이 크다. 본 논문은 정밀도를 낮추어 연산속도를 높이는저정밀도(low-precision) 및 혼합정밀도(mixed precision) 연산 방법을 회절연산에 적용하여, 정밀도에 따른 홀로그램의 생성 속도와 품질의 변화를 분석한다. 본 논문은 배정밀도, 단정밀도, bfloat16 정밀도에서의 회전 연산을 비교하였으며, bfloat16의 회절연산의 속도가 배정밀도에 비해 최대 5.94배, 단정밀도에 비해 1.52배 빠른 것을 확인하였다. 또한, MSE, PSNR, SSIM을 기준으로 회절 연산의오차를 측정하였으며, 정밀도가 낮아질수록 홀로그램 품질이 낮아지는 것을 확인했다. 하지만, 정성적인 이미지 품질에는 유의미한 영향이 없는 것을 확인했다. 이러한 결과는, bfloat16등 낮은 정밀도 연산의 홀로그램 연산으로의 적용 가능성을 보여준다.

디지털 뉴런프로세서의 설계에 관한 연구 (Design of the Digital Neuron Processor)

  • 홍봉화;이호선;박화세
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제44권3호
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    • pp.12-22
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    • 2007
  • 본 논문에서는 잉여수체계(Residue Number System)를 이용하여 고속의 디지털 신경회로망을 제안하고 이를 구현하기 위한 중요연산부인 고속의 디지털 뉴런프로세서를 설계하였다. 설계된 디지털 뉴런프로세서는 잉여수계를 이용한 MAC 연산기와 혼합계수 변환을 이용한 시그모이드 함수 연산 부로 구성되며, 설계된 회로는 VHDL로 기술하였고 Compass 툴로 합성하였다. 실험결과, 본 논문에서 설계한 디지털 뉴런프로세서는 19.2nsec의 속도를 보였으며, 실수연산기로 설계한 뉴런프로세서에 비하여 약 50%정도 하드웨어 크기를 줄일 수 있었다. 본 논문에서 설계한 뉴런프로세서는 실시간 처리를 요하는 병렬분산처리 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

분산연산 방식을 이용한 이산시간 Cellular 신경회로망의 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of Discrete-Time Cellular Neural Networks Using Distributed Arithmetic)

  • 박성준;임준호;채수익
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권1호
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    • pp.153-160
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    • 1996
  • 본 논문에서는 이산시간 cellular 신경회로망(DTCNN)의 효율적인 디지털 하드웨어 구조를 제안한다. DTCNN은 셀간의 연결 형태를 결정하는 템플릿(template)내에서 국소적이며 공간 불변적인 특징을 가진다. 이와 같은 DTCNN의 특징과 분산연산 방식을 결합하여 간단한 하드웨어와 적은 연결선으로 DTCNN 하드웨어를 구현하였다. 또한 분산연산의 특징인 비트별 연산 방식을 사용하여 셀 간의 연결을 위한 넓은 버스 폭을 단일 비트로 줄였다. 본 논문에서는 제안한 구조를 프로그래밍이 가능한 FPGA를 사용하여 가변적인 구조를 갖는 DTCNN 보드로 구현하였다.

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향상된 연산시간, 회로면적, 소비전력의 절충관계를 위한 혼합가산기 기반 CORDIC (CORDIC using Heterogeneous Adders for Better Delay, Area and Power Trade-offs)

  • 이병석;이정근;이정아
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.9-18
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    • 2010
  • 모바일 임베디드 시스템에서는 성능이 우수하면서도 작은 칩 크기와 저 전력의 동작 조건이 요구된다. CORDIC 연산기는 초월 함수들을 효율적으로 계산하는 알고리즘으로, 특유의 하드웨어 간결성으로 인하여 모바일 임베디드 시스템에 매우 적합한 연산기이다. 하지만 CORDIC 알고리즘은 내부 연산의 반복 횟수에 따라 성능이 저하되는 문제점이 있다. CORDIC 연산기를 분석하면 가산기의 영향이 매우 크다는 것을 알 수 있다. 가산기의 알고리즘 종류에 따라 필요 이상의 성능 증가로 인하여 회로 면적과 소비 전력이 증가하면서 성능이 낭비되는 문제점을 해결하기 위하여 연산 시간, 회로 면적, 소비 전력에 대한 보다 심층적인 절충 관계 분석이 필요하다. 본 논문에서는 가산기에 따른 자원 낭비를 최소화하는 방법으로 혼합 가산기를 이용한 CORDIC 연산기를 제안하고, 혼합 가산기를 사용하면 요구 조건에 보다 최적화된 CORDIC 연산기를 설계할 수 있음을 실험 결과를 이용하여 보였다.