• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.10 no.5
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• pp.478-486
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• 2000

This paper proposes a design method that can minimize the power dissipation of CMOS digital circuits without affecting their optimal operation speeds. The proposed method is based on genetic algorithms(GAs) combined to the retiming technique, a circuit transformation technique of repositioning flip-flops. The proposed design method consists of two phases: the phase of retiming for optimizing clock periods and the phase of GA retiming for minimizing power dissipation. Experimental results using Synopsys Design Analyzer show that the proposed design method can reduce the critical path delay of example circuits by about 30-50% and improve the dynamic power performance of the circuits by about 1.4~18.4%.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2008.04a
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• pp.251-254
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• 2008

유비쿼터스 네트워크의 실현을 위한 4세대 통신방식의 유력한 후보로 부상하는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신방식이 육상에 주목받고 있으며, 고속 데이터 전송을 위한 무선랜의 표준기술로 확정되어 있다. 해상 통신의 경우에서도 OFDM 통신방식은 단파대역을 이용한 데이터 전송방식으로 제안되고 있으며, ITU (International Telecommunication Union)는 해상통신에서 32-point FFT를 사용하도록 권고하고 있다. 해상 통신에서는 해양사고 및 조난 시에도 통신이 이루어져야 하는 한계상황을 고려하면, OFDM 통신방식의 중요 디바이스인 FFT는 저전력으로 동작되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 OFDM 방식의 중요 디바이스인 32-point FFT를 저전력으로 동작시키기 위해 radix-2와 radix-4를 이용하여 저전력 32-point FFT 알고리즘을 제안한다. 최적화된 설계로 32-point FFT를 저전력 동작이 가능하도록 설계하였으며, 제안한 알고리즘은 VHDL로 구현하고 FPGA Spartan3 board에 장착하여 Matlab의 이론값과 비교, 검증하였다. 제안된 32-point FFT는 해상통신에서의 OFDM 적용을 위한 선도기술로 유용할 것이다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.19-21
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• 2002

우리는 저전력 소모를 위한 상위 수준(high-level)에서의 효과적인 바인딩(binding) 알고리즘을 제안한다. 이전 연구들에 의해서 저전력 소모를 위한 몇몇의 바인딩 알고리즘들은 멀티-코모도티 플로우(multi-commodity flow) 문제로 모델링 될 수 있음이 밝혀졌다. 그러나 멀티-코모도티 플로우 문제는 NP-hard이기 때문에 진은 크기의 설계에만 적용될 수 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 우리는 네트워크 상의 플로우를 잘 이용해서 효과적으로 빠른 시간 안에 최적에 가까운 결과를 낼 수 있는 방법을 제안하여 크기가 큰 설계에도 적용할 수 있도록 한다. 이를 위해 우리는 첫번째 단계에서는 네트워크에서 최소 비용의 최대 플로우 (maximum f1ow -minimum cost)를 구하는 방법을 부분적으로 이용해서 유효한 결과를 구하고 두 번째 단계에서는 이를 반복적으로 개선시켜나가는 2 단계의 알고리즘을 제안한다. 벤치마크를 이용한 실험 결과는 제안된 알고리즘이 실제적인 설계에 적용되었을때, 충분히 빠른 시간 안에 최적에 가까운 결과를 생성함을 보여준다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.10 no.2 s.34
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• pp.49-57
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• 2005

In this paper. a CLB-based CPLD low power technology mapping algorithm for trade-off is proposed. To perform low power technology mapping for CPLD, a given Boolean network has to be represented to DAG. The proposed algorithm consists of three step. In the first step, TD(Transition Density) calculation have to be Performed. Total power consumption is obtained by calculating switching activity of each nodes in a DAG. In the second step, the feasible clusters are generated by considering the following conditions : the number of output. the number of input and the number of OR-terms for CLB within a CPLD. The common node cluster merging method, the node separation method, and the node duplication method are used to produce the feasible clusters. The proposed algorithm is examined by using benchmarks in SIS. In the case that the number of OR-terms is 5, the experiments results show reduction in the power consumption by 30.73$\%$ comparing with that of TEMPLA, and 17.11$\%$ comparing with that of PLAmap respectively

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.41 no.9
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• pp.85-95
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• 2004

As the design complexity increases, it is a major problem that the size of test pattern is large and power consumption is high in scan, especially system-on-a-chip(SoC), with the automatic test equipment(ATE). Because static compaction of test patterns heads to higher power for testing, it is very hard to reduce the test pattern volume for low power testing. This paper proposes an efficient compression/decompression algorithm based on run-length coding for reducing the amount of test data for low power testing that must be stored on a tester and be transferred to SoC. The experimental results show that the new algorithm is very efficient by reducing the memory space for test patterns and the hardware overhead for the decoder.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.11
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• pp.601-610
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• 2002

Intra-task voltage scheduling (IntraVS), which adjusts the supply voltage within an individual task boundary, is an effective technique for developing low-power applications. In this paper, we propose a novel intra-task voltage scheduling algorithm for hard real-time applications based on average-case execution time. Unlike the conventional IntraVS algorithm where voltage scaling decisions are based on the worst-case execution cycles, tile proposed algorithm improves the energy efficiency by controlling the execution speed based on average-case execution cycles while meeting the real-time constraints. The experimental results using an MPEG-4 decoder program show that the proposed algorithm reduces the energy consumption by up to 34% over conventional IntraVS algorithm.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2001.11a
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• pp.35-40
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• 2001

동적 전압 조정(DVS)은 모바일 환경에서 프로세서에서의 전력 소모를 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법으로 많은 연구가 진행중이다 또한 MPEG 디코딩은 모바일 기기에서 가장 중요하고 또한 전력 소모가 큰 어플리케이션 중 하나이다. 본 논문에서는 모바일 환경에 적합한 MPEG 디코더를 DVS를 이용하여 구현하였고 전력 소모를 측정하였다. 제안된 첫번째 DVS 알고리즘은 이전의 workload에 의해 다음 workload를 예측하여 전압을 조정하는 것이고, 두번째 알고리즘은 MPEG 프레임의 종류 및 크기를 이용하여 다음 프레임의 디코딩 시간을 예측 한 후 전압을 조절하는 것이다. 실험을 통하여 두번째 알고리즘에 의한 MPEG 디코더가 더 정확한 workload 예측을 통하여 QoS의 저하를 최소화하면서 전력 소모를 더 많이 줄일 수 있었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.6C
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• pp.603-613
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• 2006

Low-power design is one of the most important challenges encountered in maximizing battery life in portable devices as well as saving energy during system operation. In this paper we propose a low-power DCT (Discrete Cosine Transform) architecture using a modified Computation Sharing Multiplication (CSHM). The overall rate of Power consumption is reduced during DCT: the proposed architecture does not perform arithmetic operations on unnecessary bits during the Computation Sharing Multiplication calculations. Experimental results show that it is possible to reduce power dissipation up to about $7\sim8%$ without compromising the final DCT results. The proposed low-power DCT architecture can be applied to consumer electronics as well as portable multimedia systems requiring high throughput and low-power.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07d
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• pp.1669-1672
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• 2003

본 논문은 공유자원과 태스크 활용률을 고려한 저전력 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 기존에 공유자원을 고려한 논문에서는 선점 영역에서 최악실행시간만을 고려하였기 때문에 높은 전압을 계속 유지하여 전력 소비가 많고, 태스크들이 조기 종료할 경우 남는 시간을 활용하지 못하는 문제가 있다. 본 논문에서는 선점 영역에서는 태스크들이 조기 종료하는 경우 남는 시간을 이용하여 태스크 활용률을 갱신하고 다음 태스크에게 더 낮은 주파수와 전압을 인가하여 전력 소모를 줄이는 방법을 사용하고, 비 선점 영역에서는 최악 실행시간을 기준으로 한 최대 태스크 활용률을 이용하여 우선 순위 높은 태스크의 지연 시간을 최소화 시켜주는 방법을 제안한다. 실험 결과는 Arm8 테스트 벤치마크 데이터를 통해 기존의 알고리즘과 제안된 알고리즘의 전력 소모를 비교했을 때 6％의 파워 소모 감소를 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2008.06a
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• pp.25-31
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• 2008

본논문에서는이동형통신시스템의프로세서에대한최소전력소모를위한주파수선택알고리즘을제안하였다. 제안한 방법은 클럭 게이팅 방법을 이용하여 저전력 프로세서를 설계한다. 클럭 게이팅 방법은 내장된 클럭 블록을 이용하여 주 클럭을 제어함으로서 전력 낭비를 개선시킨다. 설계 방법은 프로세서에 대해 동적 전력을 고려하여 소모 전력을 비교하고, 설계된 프로세서에 대해 에너지 이득과 소모를 고려하여 주파수를 결정한다. 또한, 슬랙시간을 이용하여 프로세서의 속도를 낮추어 소모 전력을 감소시킨다. 이러한 기술은 클럭 게이팅 방법과 에너지, 슬랙 시간을 이용하여 이동형 시스템의사용 시간이 개선하였다. 실험결과 제안한 알고리즘은 알고리즘을 적용하지 않은 이동형 시스템의 프로세서에 비해 평균 전력이 4% 감소되었다.