• 제목/요약/키워드: 전가산기

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

  • 김승완;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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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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고속 곱셈연산을 위한 저 전력 4-2 compressor 설계 (Design of a low-power 4-2 compressor for fast multiplication)

  • 이성태;김정범
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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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.

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

  • 이우기;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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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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Low-Swing CVSL 전가산기를 이용한 저 전력 8$\times$8 비트 병렬 곱셈기 설계 (Design of a Low-Power 8$\times$8 bit Parallel Multiplier Using Low-Swing CVSL Full Adder)

  • 강장희;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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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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새로운 복합 모드 로직과 사인 선택 Booth 인코더를 이용한 고성능 32*32-bit 곱셈기의 설계 (Design of a high performance 32*32-bit multiplier based on novel compound mode logic and sign select booth encoder)

  • 송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권3호
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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.

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

  • 원영욱;김종수;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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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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게이트 레벨 디지털 회로의 기술방법 및 시뮬레이션 (A Description Technique and It's Simulation of Gate Level Digital Circuits)

  • 권승학;이명호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.57-68
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    • 1999
  • 본 논문은 게이트 레벨 디지털 시스템의 동작기술과 그 동작결과를 검증 할 수 있는 시뮬레이터를 작성하는데 목적을 두고 있다. 기술언어로부터 목적코드를 얻기 위하여 번역기를 구성한 바 이의 구현을 위하여 UNIX의 YACC를 이용하였으며 중간 목적 파일을 번역기와 시뮬레이터의 중간과정으로 삼아 응용범위를 넓힐 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 대상으로 전가산기와 3진 계수기를 사용하였다.

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

  • 권택원;최준림
    • 정보보호학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.35-44
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    • 2002
  • 본 논문에서는 Radix-$2^k$ 모듈라 곱셈 알고리즘 기반의 고속 RSA 지수승 연산기의 구현 방법을 제시하고 검증하였다. Radix-$2^k$ 모듈라 곱셈 알고리즘을 구현하기 위해 Booth receding 연산 알고리즘을 사용하였으며 최대 radix-16 연산을 위해 2K-byte 메모리와 2개의 전가산기와 3개의 반가산기의 지연을 갖는 CSA(carry-save adder) 어레이를 사용하였다. CSA 어레이 출력인 캐리와 합을 고속으로 가산하기 위해 마지막 덧셈기로써 캐리 발생과 지연시간이 짧은 가상 캐리 예측 덧셈기(pseudo carry look-ahead adder)를 적용하였다. 또한, 주어진 공정에서 동작 주파수와 처리량의 관계를 통해 Radix-$2^k$에서 설계 가능한 radix 값을 제시하였다. Altera FPGA EP2K1500E를 사용하여 기능을 검증한 후 삼성 0.35$\mu\textrm{m}$ 공정을 사용하여 타이밍 시뮬레이션을 하였으며 radix-16 모듈라 곱셈 알고리즘을 사용할 경우 모듈라 곱셈에 (n+4+1)14 의 클럭을 사용하여 1,024-bit RSA를 처리하는데 50MHz에서 5.38ms의 연산 속도를 측정하였다.

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

  • 조병록;이명옥
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권6호
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    • pp.671-676
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고속 병렬 곱셈기에서 속도향상을 위해 부분 곱을 가산하는 과정에 구성되는 CSA(Carry Select Adder) 트리에 새로운 압축기를 적용한 새로운 첫 번째 부분 곱가산(First Partial Product Addition : FPA)를 제안하여 기존의 전가산기를 이용한 병렬가산기보다 부분곱을 계산하는 속도를 약 20% 개선할 수 있게 했다. 새로운 회로는 새로운 FPA 구조를 사용하여 최종 합 CLA 비트를 N/2로 줄인다. 2.5v 0.25um CMOS 기술을 이용하여 제작된 16${\times}$16 곱셈기는 5.14nS의 곱셈 고속을 얻었다. 이 곱셈기의 구조는 파이프라인 설계에 용이하며 고성능을 낸다.

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

  • 이석용;김성두;정용진
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제28권6호
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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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