• 제목/요약/키워드: 하드웨어 설계 공간 탐색

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Hybrid 내장형 시스템의 설계공간탐색을 위한 시간분석 시뮬레이터의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of a Timing Analysis Simulator for a Design Space Exploration on a Hybrid Embedded System)

  • 안성용;심재홍;이정아
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권4호
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    • pp.459-466
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    • 2002
  • 최근의 내장형 시스템은 유연성을 유지하고 시간 제약사항을 만족하기 위해서 일반적인 프로세서와 FPGA와 같은 재구성 가능한 부품을 결합하는 Hybrid 시스템을 사용하는 추세이다. 이러한 내장형 시스템은 구축하는 설계 시간을 단축하여 짧은 시간 안에 시장에 진입하는 것이 아주 중요하다. 새로이 주목받고 있는 연구분야인 설계공간탐색은 실제 시스템을 제작하지 않고도 시스템 수준에서 어플리케이션의 성능을 분석하여 최소의 비용으로 시스템에서 요구하는 제약사항을 만족하는 구조를 예측하는 것을 가능하게 한다. 본 논문에서는 Hybrid 내장형 시스템의 설계공간탐색을 위한 시간분석 시뮬레이터를 선계하고 구현하였다. 시스템 설계변수를 변화하면서 정량적인 성능 데이타를 이용하여 설계공간 탐색을 가능하게 하는 Y-Chart 방법을 Hybrid 시스템의 경우에 적용하여 시뮬레이터를 확장 구현하였으며, 기존의 소프트웨어 시간 분석 도구 및 하드웨어 시간분석도구를 활용한다. 본 논문에서 제시하는 시간분석 시뮬레이터는 Hybrid 내장형 시스템의 설계 비용과 시간을 현저하게 줄이면서, 최적의 하드웨어 구성을 찾는 설계공간탐색의 핵심 모듈로 활용될 것으로 기대된다.

Hybrid 시스템을 위한 확장된 Y-chart를 이용한 설계 공간 탐색 환경 (Design Space Exploration Environment for Hybrid Systems based on Extended Y-chart)

  • 안성용;이정아
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(하)
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    • pp.1146-1150
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    • 2002
  • 멀티미디어 데이터 처리나 암호화 알고리즘같은 계산량이 많고 마른 시간안에 처리되어야하는 어플리케이션들을 처리하기 위하여 최근의 컴퓨팅 환경은 재구성가능한 시스템과 일반적인 마이크로 프로세서가 결합된 시스템을 폭넓게 활용하고 있다. 이러한 시스템의 시장적응성을 높이기 위해서는 프로토타입을 제작하기 전에 설계변수에 따른 성능수치를 이미 예측하여 최소의 비용으로 시스템의 수행시간 및 자원제약사향을 만족할 수 있는 구조를 찾아내는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 Y-chart 설계방법의 기본 개념을 Hybrid 시스템에 적용가능하도록 확장하여, 재구성 가능한 시뮬레이터를 개발하였고, 이를 기반으로 H.263 인코더 모델을 어플리케이션모델로 하고 FPGA와 일반적인 프로세서를 사용하는 가상의 시스템을 하드웨어 모델로하여 설계공간탐색을 진행하였다. 설계공간 탐색을 통한 시뮬레이션 결과는 시스템 설계자들에게 실제 포로토타입을 구축하지 않고 최적의 설계변수를 결정할 수 있게 하여 설계시간과 설계비용을 현저하게 줄여줄 것으로 기대된다.

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128-비트 블록 암호화 알고리즘 SEED의 저면적 고성능 하드웨어 구조를 위한 하드웨어 설계 공간 탐색 (A Hardware Design Space Exploration toward Low-Area and High-Performance Architecture for the 128-bit Block Cipher Algorithm SEED)

  • 이강
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제13권4호
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    • pp.231-239
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    • 2007
  • 본 논문에서는 국내 표준 128비트 블록 암호화 알고리즘인 SEED를 하드웨어로 설계할 경우 면적-성능간의 trade-off 관계를 보여준다. 본 논문에서 다음 4가지 유형의 설계 구조를 비교한다. (1) Design 1 : 16 라운드 완전 파이프라인 방식, (2) Design 2 : 단일 라운드의 반복 사용 방식 (3) Design 3 : G 함수 공유 및 반복 사용 방식 (4) Design 4 : 단일 라운드 내부 파이프라인 방식. (1),(2),(3)의 방식은 기존의 논문들에서 제안한 각기 다른 설계 방식이며 (4)번 설계 방식이 본 논문에서 새롭게 제안한 설계 방식이다. 본 논문에서 새롭게 제안한 방식은, F 함수 내의 G 함수들을 파이프라인 방식으로 연결하여 면적 요구량을 (2)번에 비해서 늘이지 않으면서도 파이프라인과 공유블록 사용의 효과로 성능을 Design 2와 Design 3보다 높인 설계 방식이다. 본 논문에서 4가지 각기 다른 방식을 각각 실제 하드웨어로 설계하고 FPGA로 구현하여 성능 및 면적 요구량을 비교 분석한다. 실험 분석 결과, 본 논문에서 새로 제안한 F 함수 내부 3단 파이프라인 방식이 Design 1 방식을 제외하고 가장 throughput 이 높다. 제안된 Design 4 가 단위 면적당 출력성능(throughput)면에서 다른 모든 설계 방식에 비해서 최대 2.8배 우수하다. 따라서, 새로이 제안된 SEED 설계가 기존의 설계 방식들에 비해서 면적대비 성능이 가장 효율적이라고 할 수 있다.

재구성형 시스템을 위한 하드웨어/소프트웨어 분할 기법 (Hardware/Software Partitioning Methodology for Reconfigurable System)

  • 김준용;안성용;이정아
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권5호
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    • pp.303-312
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    • 2004
  • 본 논문에서는 재구성 가능한 시스템에서 Y-chart 설계공간 탐색 기법을 응용하여 하드웨어 소프트웨어 분할문제를 해결하기 위한 방법론을 제시하고 이 방법에 기초하여 성능분석 도구를 개발하였다. 이 방법론은 어플리케이션모델의 각 Task들로부터 범용프로세서나 FPGA와 같은 하드웨어 요소들로의 사상의 경우들을 생성하고 각각의 사상의 경우에 대한 시뮬레이션을 수행하여 시스템의 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과로 산출된 처리율에 기초하여 가장 좋은 성능을 산출하여 사상의 경우를 선택할 수 있다. 본문에서는 또한 시뮬레이션 속도를 향상시키기 위하여 작업량과 병렬성과의 관계에 기초하여 사상집합의 크기를 줄이는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 제안된 사상집합 축소 휴리스틱을 적용한 시뮬레이션 결과 사상집합의 크기를 80%가량 줄일 수 있었다.

시뮬링크를 활용한 SCA 웨이브폼의 자동 생성 방법론 (Auto-Generation Methodology of SCA Waveforms by Using Simulink)

  • 김선희;심효택;설진호;맹승렬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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    • pp.520-525
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    • 2008
  • SCA(Software Communications Architecture)는 SDR(Software Defined Radio)를 위한 표준 플랫폼으로, 어떤 플랫폼에서도 SCA 표준을 이용하여 구현된 시스템이라면 SCA 규격을 지켜 작성된 소프트웨어 모듈을 실행할 수 있도록 하고 있다. SDR은 기존의 하드웨어로 구현하였던 무선 통신 시스템을 모두 소프트웨어로 구현하고자 하는 기술이지만, 임베디드 시스템의 경우에는 프로세서의 성능이 현저히 떨어지기 때문에 실시간 신호 처리를 보장할 수가 없다는 문제점이 있다. 따라서, 무선통신의 성능을 보장하기 위해서는 범용 프로세서와 함께 DSP나 FPGA와 같은 특화된 하드웨어의 사용이 필요하게 되었다. 이러한 경우에는 웨이브폼 어플리케이션 작성을 위해서 하드웨어와 소프트웨어의 파티셔닝도 고려해야 한다. 본 논문에서는 SCA 플랫폼에서의 웨이브폼 어플리케이션을 빠르게 생성하는 방법을 제안하여 다양한 하드웨어를 사용하는 플랫폼에서의 최종 웨이브폼 어플리케이션을 위한 설계 공간 탐색(Design space exploration)을 도와, 내장형 시스템에서도 효율적으로 실행 가능한 웨이브폼 어플리케이션을 개발할 수 있도록 한다.

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확정성 있는 IC 카드 운영체제의 설계 (A Design of Expandable IC Card Operating System)

  • 박철한
    • 정보보호학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.49-60
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    • 1999
  • IC 카드의 하드웨어적인 제약으로 대부분의 IC 카드는 대칭키 알고리즘을 사용하고 있지만 IC 카드 하드웨어 제조 기술의 발전으로 앞으로는 보안성이 우수한 비대 칭키 알고리즘이 많이 사용될 것이다. 그리고 IC 카드의 가장 큰 제약적 중 하나는 메모리 용량의 한계이다. 따라서 보안상 안전하면서도 메모리를 적게 사용하는 IC 카드 운영체제의 구현을 중요한 문제이다. 그래서 본 논문에서는 다양한 종류의 키 알고리즘을 수용할 수 있는 키 파일 탐색 기법을 제안하였다. 또한 데이터 파일 헤더에 잠금 필드를 삽입하여 보안성을 향상시켰으며 메모리 사용량을 줄일 수 있도록 데이터 파일 헤더만을 이용한 파일 탐색 기법과 자유 공간 탐색 기법을 제안하였다. Because of the evolution of IC card hardware fabrication technologies IC card will be able to accept asymmetric key encryption algorithm in the future. One of the most restrictive points of IC card is memory capacity. Therefore it is an important problem to design a secure IC card operating system using memory in small. In this paper we proposed a key file search mechanism using a key length field inserted in a key file header structure. The key file search mechanism makes IC card execute any key-based encryption algorithm. In addition we proposed inserting a lock field in data file header structure. The lock field intensifies the security of a data file. Finally we proposed a data file search mechanism and free space search mechanism using only data file header. The file system using these mechanisms spends smaller memory than that using a file description table and record of unallocated space.

FDS 응용 분할을 위한 개선된 DG 생성방법 (A refined DG generation method for FDS-applied partitioning)

  • 오주영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1749-1752
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    • 2005
  • 하드웨어/소프트웨어 통합설계에서 기존의 FDS(Force-Directed Scheduling)를 응용하는 모든 방법들은 분포 그래프를 기반으로 분할을 수행하는데, 이들의 문제점은 입력테이블의 특정한 설계방법에서 구현이 불가능한 노드가 존재할 때에는 분할의 해가 존재함에도 불구하고 분할의 해를 찾지 못하는 경우나 다양한 해가 존재함에도 불구하고 탐색공간을 충분히 고려하지 못하는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 입력테이블의 여러 가지 설계방법에서 구현이 불가능한 노드가 복합적으로 존재하는 경우에도 분포그래프를 생성하고 생성된 분포 그래프의 노드별 힘을 계산하여 분할이 가능하게 하였다. 제안 방법은 비용테이블에서 특정한 구현방법으로의 매핑이 불가능한 경우에는 최소 실행시간을 갖는 구현방법을 임의로 선택해서 분포그래프를 생성하여 분할할 수 있도록 하였다. 제안방법의 실험 결과는 기존의 FDS 응용 방법들보다 개선된 알고리즘 실행시간과 더불어 여러개의 노드에 대해 불가능한 구현 방법이 복합적으로 존재할 때에도 분할이 가능함을 보인다.

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웹 기반 협동설계를 위한 솔리드 모델러에 관한 연구 (A Study on a Solid Modeler for Web-based Collaborative Design)

  • 김응곤;윤보열
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10C호
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    • pp.912-920
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    • 2002
  • 오늘날 컴퓨터와 통신 기술의 발달로 시간과 공간의 제약 없이 공유된 가상 공간에서 작업을 하는 컴퓨터 지원 협동 시스템(CSCW)이 등장하고 있다. 그러나 대부분의 시스템은 그룹웨어를 사용하고, 공유객체는 윈도우 탐색기 형태를 지니고 있고, CAD를 비롯하여 그래픽 분야의 시스템은 하드웨어와 응용 소프트웨어에 크게 의존하기 때문에 협동시스템이 많지 않다. 본 논문은 인터넷 웹 상에서 협동작업으로 이루어지는 CAD시스템의 3차원 솔리드 모델러를 제안한다. 이 시스템은 Java와 Java 3D API를 이용하여 개발함으로 플랫폼에 구애받지 않고, 특정한 3차원 그래픽스 소프트웨어 없이 인터넷망과 웹브라우저를 이용하여 공유된 가상 공간에서 협동작업이 이루어지도록 한다. 협동설계 참여자들은 인터넷을 통해 솔리드 모델러 서버에 접근하여 원하는 3D 도형을 생성하고 조작한다.

기가급 VPN을 위한 IPSec 가속기 성능분석 모델 (IPSec Accelerator Performance Analysis Model for Gbps VPN)

  • 윤연상;류광현;박진섭;김용대;한선경;유영갑
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.141-148
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    • 2004
  • 본 논문에서는 IPSec 가속기의 성능분석 모델을 제안한다. 제안된 성능분석은 큐잉 모델링을 기반으로 하고 트래픽로드는 포아송 분포를 채택하였다. 성능분석 시 새로운 파라미터로 디코딩지연을 정의하여 시뮬레이션에 이용하였다. 제안된 모델을 이용하여 IPSec 가속장치인 BCM5820의 성능을 분석한 결과, 장비를 통해 실측된 결과와 15% 정도의 차이만을 나타내었다. 제안된 모델을 이용한 성능분석 결과는 IPSec 가속기의 최대성능을 유지하기 위한 서버내의 하드웨어들의 적합한 구조를 제시하고 나아가 고속 네트워크 컴퓨터의 통계적 설계공간탐색에 이용될 수 있다.

3D 건축공간을 활용한 가상 전시의 발전 방향 탐색 (Exploration of the Development Direction of Virtual Exhibition Using 3D Architectural Space)

  • 김종국
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권6호
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    • pp.979-986
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    • 2022
  • 본 연구에서는 3D 건축공간을 활용한 가상 전시를 관람자의 경험이라는 측면에서 분석하고 앞으로의 발전 방향을 모색하였다. 이를 위하여 가상 건축공간을 분석하기 위한 항목을 관람자의 시각으로 탐색하여 세부적으로 분류하여 실존하는 건축공간의 재현 여부, 초현실적 요소의 도입, 동선과 움직임의 자유도, 공간 표현의 포토리얼리즘 수준, 전시물의 재현 수준과 정보 제공 방법, 다른 참여자와의 상호작용 6가지 항목으로 설정하였다. 이 분석 항목을 저명한 건축가가 설계를 담당한 6개의 가상전시 프로젝트를 선정하고 여기에 적용하였다. 분석을 통하여 3가지 방향성을 발견할 수 있었는데 첫째는 자유도가 높은 가상의 전시공간을 설계하는 경우에도 익숙한 건축환경을 제시하는 경향이 많다는 것이다. 둘째는 현재 가상 건축공간을 제작하는 방법은 360도 렌더링 이미지를 이용하는 방법과 게임엔진을 이용하는 방법이 각각 장단점을 가지고 공존한다는 것이며, 셋째는 가상전시 참여자 간의 상호작용은 게임엔진을 이용하는 방법으로만 구현이 가능하다는 것이다. 최근 사실적인 렌더링을 실시간으로 구현하는 기술을 위한 하드웨어와 소프트웨어의 발전에 따라 게임엔진을 활용한 가상공간의 제작환경이 보다 유리해질 것으로 기대된다.