• 제목/요약/키워드: 하드웨어 합성

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빠른 하드웨어/소프트웨어 통합합성을 위한 데이타플로우 명세로부터의 하드웨어 합성 (Hardware Synthesis From Coarse-Grained Dataflow Specification For Fast HW/SW Cosynthesis)

  • 정현욱;하순회
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권5호
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    • pp.232-242
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    • 2005
  • 이 논문에서는 빠른 하드웨어/소프트웨어 통합합성을 위해 데이타플로우 그래프(DFG: Dataflow Graph)로부터 하드웨어를 자동으로 합성하는 내용을 다룬다. 이 데이타플로우 그래프에서 로드는 FIR(Finite Impulse Response) 필터나 DCT(Discrete Cosine Transform) 블록과 같이 크기가 어느 정도 되는 하드웨어 블록을 나타내며, 이 노드의 포트는 한번 수행할 때마다 하나 이상의 데이타 샘플을 주고 받을 수 있다. 즉, 멀티레이트 데이타 샘플(multi-rate data sample)을 교환한다. 이러한 특성들은 기존의 Behavioral Synthesis와 구별되는 점이며, 따라서 Behavioral Synthesis보다 어려운 문제가 된다. 본 논문에서 제안하는 설계 방법을 사용하면 알고리즘을 명세하는 데이타플로우 그래프는 하드웨어 리소스의 할당과 스케줄 정보에 따라 다양한 하드웨어 구조로 매핑될 수 있다. 따라서 하드웨어 설계시에 면적/성능 트레이드오프 관계를 손쉽게 관리할 수 있으며, 하드웨어를 자동으로 합성하는 기존의 방식보다구현 가능한 하드웨어 설계 공간을 더욱 넓혀주는 효과를 거둘 수 있다.

MPEG-2 비디오 부호화기의 프레임 메모리 하드웨어 구현 (Implementation of the Frame Memory Hardware for MPEG-2 Video Encoder)

  • 고영기;강의성;이경훈;고성제
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권9A호
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    • pp.1442-1450
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    • 1999
  • 본 논문에서는 MPEG-2 비디오 부호화기에서의 프레임 메모리 하드웨어 구현을 위한 DRAM의 효율적인 메모리 맵과 이에 따른 하드웨어 구조를 제안한다. 논문에서 제시된 메모리 맵은 DRAM 사용 시간과 대역폭을 줄임으로써 시스템의 성능을 개선할 수 있도록 설정되었고, 개발된 하드웨어는 MPEG-2 비디오 부호화기에 구성된 타모듈과 인터페이스를 위해 하드웨어는 VHDL을 이용하여 구현하였으며, $0.5\mu\textrm{m}$, VTI, ASIC 라이브러리인 camn5a3을 이용하여 합성하였다. 개발된 하드웨어에 대한 RT (register transfer) 수준 및 게이트 수준의 검증을 위해 VHDL 시뮬레이터와 로직 합성 툴을 사용하였고, 추후 성능 개선과 기능 검증을 위해서 하드웨어 에뮬레이터를 개발하였다. 구현된 하드웨어 MPEG-2의 MP@ML에서 요구하는 전송률로 데이터를 채널에 전송할 수 있도록 하였다.

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JBIG2 심벌 ID 부호화를 위한 런코드 부호기의 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of RUNCODE Encoder for JBIG2 Symbol ID Encoding)

  • 서석용;고형화
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.298-306
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    • 2011
  • 본 논문은 팩시밀리를 위한 이진 영상 압축 표준인 JBIG2의 주요 구성모듈의 하나인 심벌 ID 코드 길이 부호화를 위한 런코드 부호기 IP를 하드웨어로 설계구현에 관한 것이다. VHDL코드 생성 및 하드웨어 합성을 위해서 ImpulseC Codeveloper와 Xilinx ISE/EDK 프로그램을 사용하였다. 합성된 하드웨어는 Xilinx사의 ML410 개발보드의 Virtex-4 FX60 FPGA에 다운로드하여 성능평가를 수행하였다. 합성된 하드웨어가 FPGA에서 차지하는 면적은 전체 slice의 13%를 차지하였다. 동작 검증을 위해 Active HDL 툴을 이용하여 각 IP에 대한 파형 검증을 수행한 결과 정상 동작함을 확인함으로써 하드웨어로의 구현에 적합성을 확인하였다. 아울러 ML410 개발보드 상에서 Microblaze CPU를 이용해 소프트웨어로만 수행한 경우와 동작 속도를 비교 한 결과, 구현된 하드웨어는 40배 이상의 빠른 처리 속도를 나타내었다. 구현된 하드웨어와 연동된 소프트웨어 모듈로 표준 CCITT문서를 압축한 결과 정상적으로 동작함을 확인하였다.

합성체상의 효율적인 최적정규기저 곱셈기 (Efficient Optimal Normal Basis Multipliers Over Composite Fields)

  • 권윤기;권순학;김창훈;김희철
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1515-1518
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    • 2009
  • 최적정규기저(Optimal Normal Basis)를 이용한 $GF(2^m)$상의 곱셈은 ECC(Elliptic Curve Cryptosystems: 타원곡선 암호시스템) 및 유한체 산술 연산의 하드웨어 구현에 적합하다는 것은 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 최적정규기저의 하드웨어적 장점을 이용하여 합성체(Composit Field)상의 곱셈기를 제안하며, 기존에 제안된 합성체상의 곱셈기와 비교 및 분석한다. 제안된 곱셈기는 최적정규기저 타입 I, II의 대칭성과 가수의 중복성을 이용한 열벡터의 재배열에 따른 XOR 연산의 재사용으로 낮은 하드웨어 복잡도와 작은 지연시간을 가진다.

OpenCL 기반의 상위 수준 합성 기술을 이용한 고성능 안개 제거 시스템의 소프트웨어-하드웨어 통합 설계 (SW-HW Co-design of a High-performance Dehazing System Using OpenCL-based High-level Synthesis Technique)

  • 박용민;김민상;김병오;김태환
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권8호
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    • pp.45-52
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    • 2017
  • 본 논문은 안개 제거 처리를 위한 전용의 하드웨어 가속기를 내장하는 고성능의 소프트웨어-하드웨어 통합 안개 제거 시스템의 설계 및 구현을 제시한다. 제시된 안개 제거 시스템에서 다크 채널 프라이어 기반의 안개 제거 처리는 전용의 하드웨어 가속기를 통해 처리되며, 영상의 입출력 및 가속기의 제어는 소프트웨어에 의해서 처리된다. 이를 위해 안개 제거 알고리즘에 내재된 병렬성을 발견하여 OpenCL 커널로 기술하고, 상위 수준 합성 기술을 이용해 하드웨어 가속기를 구현하였다. 기존의 소프트웨어 기반의 안개 제거 시스템과 제안하는 시스템의 성능을 비교한 결과, 동등한 안개 제거 품질을 보이면서도 전체 시스템 수행 시간이 최대 96.3% 단축되었다.

FPGA를 이용한 진화 하이브리드웨어 (Evolvable Hybrid-ware using FPGA)

  • 김태훈;이동욱;심귀보
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 춘계 학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.51-54
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    • 2003
  • 진화하드웨어는 하드웨어 스스로 진화하여 필요한 회로를 구성한다 회로를 재구성하기 위해서 유전자 알고리즘을 사용한다. 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)은 전역적 탐색을 통하여 해를 구한다. 하지만 유전자 알고리즘은 많은 개체의 평가를 통하여 이루어지기 때문에 수행하는데 시간이 많이 소요된다. 이전의 연구에서 유전자 알고리즘 프로세서를 이용하여 진화하드웨어를 구성했다. 유전자 알고리즘 프로세서는 유연성이 떨어지고 범용적으로 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 CPU를 이용하여 유전자 알고리즘 프로세서를 소프트웨어로 제어하는 방법을 제안한다 소프트웨어로 합성한 신호로 GAP의 동작을 제어하기 때문에 유연성을 가질 수 있다 FPGA에 CPU와 유전자 알고리즘 프로세서를 구현하여 one-chip 하드웨어를 구현한다.

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휴대용 실시간 MP 오디오 부호화기를 위한 하드웨어 가속기 설계 (Design of Hardware Accelerator for Portable Real-time MP3 Audio Encoder)

  • 여창훈;방경호;이근섭;박영철;윤대희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.2132-2135
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고정소수점 DSP로 구현한 실시간 MP3 오디오 부호화기에 사용되는 초월함수용 하드웨어 가속기 구조를 제안한다. 구현된 하드웨어 가속기는 MP3 부호화 성능을 저하시키는 초월함수 연산오차에 강인하도록 설계되었다. 제안된 가속기의 연산오차는 Q1.23 고정소수점 출력에서 2비트, 즉 2/sup -21/ 까지의 연산오차를 가진다. LAME 부호화기[5]심리음향 모델의 SMR 오차는 테이블 보간법[4]을 사용할 경우에 비해 4dB이상 향상되었으며, 연산량은 총 4 MIPS 감소하였다. 제안한 하드웨어 가속기는 Verilog HDL로 기술되었으며, SYNOPSYS에서 0.18㎛ CMOS 표준 셀 라이브러리 공정으로 합성되었다. 합성 면적은 7514 게이트이며 초월함수 연산에 대한 동작속도는 3 사이클이다.

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한국어 문자음성 변환시스템 : 가라사대

  • 권철홍;정원국;구준모;김형순
    • 정보와 통신
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    • 제11권9호
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    • pp.17-25
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    • 1994
  • 본 논문에서는 국내 최초의 상용 한국어 무제한 음성합성 시스템인 가라사대에 관하여 기술한다. 우선, 음성합성 과정의 각 단계에 이용된 알고리즘을 설명한다. 즉, 문장의 분석을 위해서는 문장 전처리, parsing 발음표기 변환 등의 규칙에 의하여 순차적으로 수행된다. 문장 분석후에는 강세, 억양과 지속시간 등의 운율을 제어하는 요소가 계산되고 음성신호는 확장된 diphone 단위의 음성신호를 연결하여 생성된다. 다음으로 가라사대 하드웨어 및 소프트웨어의 구성에 관하여 서술한다. 범용의 디지탈 신호처리 IC를 이용하여 구현한 하드웨어와 가라사대의 소프트웨어뿐만 아니라 PC내의 소프트웨어의 구성과 역할에 관하여 살펴본다.

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CAD 시스템을 이용한 하드웨어 설계 기법 및 주전산기 설계 환경 (Hardware Design Methodology Using CAD System and TICOM Design Environment)

  • 김용연
    • 전자통신동향분석
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    • 제9권3호
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    • pp.55-67
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    • 1994
  • 본고는 7년여에 걸쳐 수행된 주전산기 II, III 프로젝트를 통하여 습득한, CAD 시스템을 이용한 하드웨어 설계 기법 및 주전산기 설계 환경에 대해 기술한다. 특히 주전산기 III와 같은 큰 규모의 컴퓨터 시스템 설계 분야에 국내 최초로 적용된 고급 언어와 로직 합성 기법을 이용한 FPGA 및 ASIC 설계 기법에 대해 상세히 기술한다. 아울러 새로운 주전산기 IV에 적합하도록 개선된 하드웨어 설계 환경을 주전산기 II, III 수행시의 환경과 비교, 설명한다. 이로써 하드웨어 구현 부품 및 관련 기술의 변화를 적극 수용하는 CAD 시스템의 진화 과정을 보인다.

ASIC 설계와 하드웨어 기술언어 (ASIC Design and Hardware Description Language)

  • 김욱현;김상필;손진우
    • 전자통신동향분석
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    • 제8권3호
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    • pp.77-94
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    • 1993
  • 종래의 게이트레벨 회로도 입력에 의한 설계기법으로는 대규모화하는 ASIC의 개발에 대응할 수 없다. 그 타개책으로서, 하드웨어 기술언어와 논리합성을 이용한 Top-Down 설계기법이 주목을 받고 있다. 본 고에서는, ASIC 설계 기술의 현황과 향후 동향에 대해서 알아본 후, 하드웨어 기술언어의 비교와 검토, 그리고 지금까지 전세계의 표준 하드웨어 기술언어로서 널리 보급되어 있는 VHDL의 개요에 대해서 소개한다.