• Title/Summary/Keyword: 전가산기

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Design of a High Speed 4-2 Compressor Architecture (고속 4-2 압축기 구조의 설계)

  • Kim, Seung-Wan;Youn, Hee-Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2014.01a
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    • pp.273-274
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    • 2014
  • 4-2 압축기는 곱셈기의 부분 곱 합 트리(partial product summation tree)의 기본적인 구성요소이다. 본 논문은 고속 연산이 가능한 4-2 압축기의 구조를 제안한다. 제안한 구조는 최적화된 XOR-XNOR와 MUX로 구성된다 이 구조는 기존의 구조에 비해 신호 전달시간이 감소하여 고속 연산이 가능한 장점을 갖는다.

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Design of a low-power 4-2 compressor for fast multiplication (고속 곱셈연산을 위한 저 전력 4-2 compressor 설계)

  • Lee, Sung-Tae;Kim, Jeong-Beom
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.405-406
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    • 2009
  • 4-2 compressor는 곱셈기의 부분 곱 합 트리(partial product summation tree)의 기본적인 구성요소이다. 본 논문은 저 전력 특성을 갖는 4-2 compressor 구조를 제안한다. 제안한 회로는 한 개의 전가산기와 MUX로 구성하였다. 이 회로는 기존의 회로와 비교하였을 때 회로 구성에 필요한 트랜지스터수가 14개 감소하였으며, 6.3%의 전력소모가 감소하였다. 제안한 회로는 Samsung 0.18um CMOS 공정을 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션 하였다.

Analysis and Comparison on Full Adder Block in Deep-Submicron Technology (미세공정상에서 전가산기의 해석 및 비교)

  • Lee, Woo-Gi;Kim, Jeong-Beom
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.67-70
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    • 2003
  • In this paper the main topologies of one-bit full adders, including the most interesting of those recently proposed, are analyzed and compared for speed, power consumption, and power-delay product. The comparison has been performed on circuits, optimized transistor dimension to minimize power-delay product. The investigation has been carried out with properly defined simulation runs on a Cadence environment using a 0.25-${\mu}m$ process, also including the parasitics derived from layout. Performance has been also compared for different supply voltage values. Thus design guidelines have been derived to select the most suitable topology for the design features required. This paper also proposes a novel figure of merit to realistically compare n-bit adders implemented as a chain of one-bit full adders. The results differ from those previously published both for the more realistic simulations carried out and the more appropriate figure of merit used. They show that, except for short chains of blocks or for cases where minimum power consumption is desired, topologies with only pass transistors or transmission gates are not attractive.

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Design of a Low-Power 8$\times$8 bit Parallel Multiplier Using Low-Swing CVSL Full Adder (Low-Swing CVSL 전가산기를 이용한 저 전력 8$\times$8 비트 병렬 곱셈기 설계)

  • Kang, Jang-Hee;Kim, Jeong-Beom
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.144-147
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    • 2005
  • This paper is proposed an 8$\times$8 bit parallel multiplier for low power consumption. The 8$\times$8 bit parallel multiplier is used for the comparison between the proposed Low-Swing CVSL full adder with conventional CVSL full adder. Comparing tile previous works, this circuit is reduced the power consumption rate of 8.2% and the power-delay-product of 11.1%. The validity and effectiveness of the proposed circuits are verified through the HSPICE under Hynix 0.35$\{\mu}m$ standard CMOS process.

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Design of a high performance 32*32-bit multiplier based on novel compound mode logic and sign select booth encoder (새로운 복합 모드 로직과 사인 선택 Booth 인코더를 이용한 고성능 32*32-bit 곱셈기의 설계)

  • Song, Min Gyu
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.38 no.3
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    • pp.51-51
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    • 2001
  • 본 논문에서는 CMOS 로직과 pass-transistor logic(PTL)의 장점만을 가진 새로운 복합모드로직(Compound Mode Logic)을 제안하였다. 제안된 로직은 VLSI설계에서 중요하게 부각되고 있는 저전력, 고속 동작이 가능하며 실제로 전가산기를 설계하여 측정 한 결과 복합모드 로직의 power-delay 곱은 일반적인 CMOS로직에 비해 약 22% 개선되었다 제안한 복합모드 로직을 이용하여 고성능 32×32-bit 곱셈기를 설계 제작하였다. 본 논문의 곱셈기는 개선된 사인선택(Sign Select) Booth 인코더, 4-2 및 9-2 압축기로 구성된 데이터 압축 블록, 그리고 carry 생성 블록을 분리한 64-bit 조건 합 가산기로 구성되어 있다. 0.6um 1-poly 3-metal CMOS 공정을 이용하여 제작된 32×32-bit 곱셈기는 28,732개의 트랜지스터와 1.59×l.68 ㎜2의 면적을 가졌다. 측정 결과 32×32-bit 곱셈기의 곱셈시간은 9.8㎱ 이었으며, 3.3V 전원 전압에서 186㎽의 전력 소모를 하였다.

Design of a Full-Adder Using Current-Mode Multiple-Valued Logic CMOS Circuits (전류 모드 CMOS 다치 논리 회로를 이용한 전가산기 설계)

  • Won, Young-Uk;Kim, Jong-Soo;Kim, Jeong-Beom
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.275-278
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    • 2003
  • This paper presents a full-adder using current-mode multiple valued logic CMOS circuits. This paper compares propagation delay, power consumption, and PDP(Power Delay Product) compared with conventional circuit. This circuit is designed with a samsung 0.35um n-well 2-poly 3-metal CMOS technology. Designed circuits are simulated and verified by HSPICE. Proposed full-adder has 2.25 ns of propagation delay and 0.21 mW of power consumption.

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A Description Technique and It's Simulation of Gate Level Digital Circuits (게이트 레벨 디지털 회로의 기술방법 및 시뮬레이션)

  • 권승학;이명호
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.4 no.4
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    • pp.57-68
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    • 1999
  • The purpose of this study is to build a description technique and to make a simulator, which can simulate and verify the behavior of gate level digital system. To get the object code from the input description language, we build a translator. To do this, we used YACC of the UNIX parser generator. and made an intermediate code in the mid-process between translator and simulator to extend the range of application. For experimental models. we used the Full-Adder and Modulo-3 Counter.

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Implementation of RSA Exponentiator Based on Radix-$2^k$ Modular Multiplication Algorithm (Radix-$2^k$ 모듈라 곱셈 알고리즘 기반의 RSA 지수승 연산기 설계)

  • 권택원;최준림
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.12 no.2
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    • pp.35-44
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    • 2002
  • In this paper, an implementation method of RSA exponentiator based on Radix-$2^k$ modular multiplication algorithm is presented and verified. We use Booth receding algorithm to implement Radix-$2^k$ modular multiplication and implement radix-16 modular multiplier using 2K-byte memory and CSA(carry-save adder) array - with two full adder and three half adder delays. For high speed final addition we use a reduced carry generation and propagation scheme called pseudo carry look-ahead adder. Furthermore, the optimum value of the radix is presented through the trade-off between the operating frequency and the throughput for given Silicon technology. We have verified 1,024-bit RSA processor using Altera FPGA EP2K1500E device and Samsung 0.3$\mu\textrm{m}$ technology. In case of the radix-16 modular multiplication algorithm, (n+4+1)/4 clock cycles are needed and the 1,024-bit modular exponentiation is performed in 5.38ms at 50MHz.

New High Speed Parallel Multiplier for Real Time Multimedia Systems (실시간 멀티미디어 시스템을 위한 새로운 고속 병렬곱셈기)

  • Cho, Byung-Lok;Lee, Mike-Myung-Ok
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.10A no.6
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    • pp.671-676
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    • 2003
  • In this paper, we proposed a new First Partial product Addition (FPA) architecture with new compressor (or parallel counter) to CSA tree built in the process of adding partial product for improving speed in the fast parallel multiplier to improve the speed of calculating partial product by about 20% compared with existing parallel counter using full Adder. The new circuit reduces the CLA bit finding final sum by N/2 using the novel FPA architecture. A 5.14nS of multiplication speed of the $16{\times}16$ multiplier is obtained using $0.25\mu\textrm{m}$ CMOS technology. The architecture of the multiplier is easily opted for pipeline design and demonstrates high speed performance.

Design of a Pipelined High Performance RSA Crypto_chip (파이프라인 구조의 고속 RSA 암호화 칩 설계)

  • Lee, Seok-Yong;Kim, Seong-Du;Jeong, Yong-Jin
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.28 no.6
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    • pp.301-309
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    • 2001
  • 본 논문에서는 RSA 암호 시스템의 핵심 과정인 모듈로 멱승 연산에 대한 새로운 하드웨어 구조를 제시한다. 본 방식은 몽고메리 곱셈 알고리즘을 사용하였으며 기존의 방법들이 데이터 종속 그래프(DG : Dependence Graph)를 수직으로 매핑한 것과는 달리 여기서는 수평으로 매핑하여 1차원 선형 어레이구조를 구성하였다. 그 결과로 멱승시에 중간 결과값이 순차적으로 나와서 바로 다음 곱셈을 위한 입력으로 들어갈 수 있기 때문에 100%의 처리율(throughput)을 이룰 수 있고, 수직 매핑 방식에 비해 절반의 클럭 횟수로 연산을 해낼 수 있으며 컨트롤 또한 단순해지는 장점을 가진다. 각 PE(Processing Element)는 2개의 전가산기와 3개의 멀티플렉서로 이루어져 있고, 암호키의 비트수를 k비트라 할 때 k+3개의 PE만으로 파이프라인구조를 구현하였다. 1024비트 RSA데이터의 암호 똔느 복호를 완료하는데 2k$^2$+12k+19의 클럭 수가 소요되며 클럭 주파수 100Mhz에서 약 50kbps의 성능을 보인다. 또한, 제안된 하드웨어는 내부 계산 구조의 지역성(locality), 규칙성(regularity) 및 모듈성(modularity) 등으로 인해 실시간 고속 처리를 위한 VLSI 구현에 적합하다.

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