• 제목/요약/키워드: 하드웨어 효율

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고음질 오디오 알고리즘을 위한 효율적인 DSP 설계 (Efficient DSP Architecture For High- Quality Audio Algorithms)

  • 문종하;선우명훈
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권5호
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    • pp.112-117
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    • 2007
  • 이 논문은 MPEG-2/4 Advanced Audio Coding(AAC), 돌비 AC-3, MPEG-2 Backward Compatible(BC) 등 오디오 압축 알고리즘을 효율적으로 구현할 수 있는 전용의 하드웨어를 가진 DSP 구조를 제안하며 제안된 전용의 하드웨어를 구동하기 위한 DSP 전용 명령어들을 제공한다. 제안된 구조는 효율적인 MDCT/IMDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform), 허프만 복호 연산을 지원한다. 제안된 하드웨어 구조는 TMS320C62x, ASDSP21060 등 상용 DSP프로세서와 비교하여 매우 우수한 MDCT/IMDCT 연산 성능을 보인다. 또한 제안된 전용 허프만 복호 가속기는 1 사이클에 복호화 및 오퍼랜드 준비를 병렬 수행하여 고속 연산에 적합하다. 제안된 DPU(Data Processing Unit)는 Samsung SEC $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 107,860 게이트를 나타내며 150 MIPS 를 나타낸다.

고속 멀티미디어 통신시스템을 위한 효율적인 FFT 알고리즘 및 하드웨어 구현 (Efficient FFT Algorithm and Hardware Implementation for High Speed Multimedia Communication Systems)

  • 정윤호;김재석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권3호
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    • pp.55-64
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고속 멀티미디어 통신 시스템을 위한 효율적인 FFT 알고리즘과 이의 하드웨어 구현 결과를 제시한다. 제안된 알고리즘은 radix-4 버터플라이 연산자를 기반으로 구현되어 기존의 radix-2 버터플라이 연산자 기반의 알고리즘에 비해 2배의 처리율(processing rate)을 갖으며, 또한 radix-2³ 알고리즘의 비단순 승산기의 수를 줄이는 특성을 그대로 이용하므로, 같은 처리율을 갖는 radix-4 알고리즘에 비해 저면적 구현이 가능한 장점을 갖는다. 제안된 알고리즘의 하드웨어 구현 및 검증을 위해 VHDL 언어를 이용하여 MDC 파이프라인 구조를 갖는 64-point FFT 프로세서를 설계하였다. 0.6㎛ 공정을 이용하여 논리 합성한 결과, 제안된 알고리즘을 이용하여 구현한 경우, 기존의 radix가 알고리즘을 이용하여 구현하는 경우보다 약 30%정도 면적 면에서 이득을 얻을 수 있음을 확인하였다. 고속 동작이 가능하며 동시에 면적 효율적인 특성으로 인해, 제안된 알고리즘은 무선 LAN 시스템, DAB 및 DVB 시스템, ADSL/VDSL 시스템 등 고속 멀티미디어 통신 시스템에 적합한 알고리즘이라 할 수 있다.

${\eta}_T$ Pairing 알고리즘의 효율적인 하드웨어 구현 (Efficient Hardware Implementation of ${\eta}_T$ Pairing Based Cryptography)

  • 이동건;이철희;최두호;김철수;최은영;김호원
    • 정보보호학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.3-16
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    • 2010
  • 최근 무선 센서 네트워크 보안 분야에서는 키 교환을 위한 부가적인 통신이 필요 없이 통신 엔터티 상호간에 암호화를 수행할 수 있는 페어링 암호가 주목받고 있다. 본 논문에서는 이러한 페어링 암호의 한 종류인 ${\eta}_T$ 페어링에 대한 효율적인 하드웨어 구현을 제시한다. 이를 위해 병렬 처리 및 레지스터/자원의 최적화에 기반한 ${\eta}_T$ 페어링 알고리즘에 대한 효율적인 하드웨어 구조를 제안하며, 제안한 구조를 GF($2^{239}$) 상에서 FPGA로 구현한 결과를 나타낸다. 제안한 구조는 기존의 구현 결과에 비해 Area Time Product에 있어 15% 나은 결과를 가진다.

H.264/AVC를 위한 효율적인 Pipelined Arithmetic Encoder (An efficient Pipelined Arithmetic Encoder for H.264/AVC)

  • 윤재복;박태근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.687-690
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    • 2005
  • H.264/AVC에서 압축 효율을 향상시키기 위해 사용된 entropy coding중에 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)은 하드웨어 복잡도가 높고 bit-serial 과정에서 data dependancy가 존재하기 때문에 빠른 연산이 어렵다. 본 논문에서는 adaptive arithmetic encoder와 정규화 과정을 효율적으로 구성하여 각 입력 심벌이 정규화 과정의 반복횟수에 관계없이 고정된 cycle에 encoding이 되도록 하였다. 제안한 구조는 pipeline으로 구성하기 용이하며, 이 경우 매 cycle에 한 입력 심벌의 encoding이 가능하다.

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DNF를 이용한 SAT의 효율적 적용 (Efficient Application to SAT Using DNF)

  • 남명진;최진영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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    • pp.881-883
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    • 2003
  • 하드웨어 검증과 모델 체킹 등의 분야에서, SAT(satisfiability problem)나 항진 명제 검사(tautology checking)는 매우 중요한 문제이다. 그러나 이들은 모두 NP-complete 문제이므로 그 복잡도가 매우 크다. 이를 해결하기 위해 여러 가지 연구가 이루어져 왔으며, 여러 효율적인 알고리즘이 존재한다. 이러한 알고리즘은 대부분 일반 표현식을 CNF(conjunctive normal form)로 바꾸어 입력 형식으로 사용한다. 이 논문에서는 일반 표현식을 입력으로 받아 DNF로 변환한 뒤 DNF의 특성을 이용하여 SAT를 검사하는 효율적인 방법을 제시한다.

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간단하고 효율적인 키 교환 프로토콜 (Simple and Efficient Authenticated Key Agreement Protocol)

  • 이성운;김우헌;김현성;유기영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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    • pp.485-487
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    • 2003
  • 본 논문에서는 간단하고 효율적인 상호 인증 가능한 키 교환 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 두 참여들 사이에 미리 공유된 사람이 기억할 수 있는 패스워드를 이용하여 세션키를 교환하고 서로를 인증한다. 우리는 제안한 프로토콜이 중간 침입자 공격과 패스워드 추측 공격에 안전하고 완전한 전방향 보안성을 제공함을 보여준다. 즉, 제안한 프로토콜은 수동적인 공격자나 적극적인 공격자의 공격들에 안전하다. 제안된 프로토콜의 안정성은 이산대수 문제와 Diffie-Hellman 문제의 어려움에 기반을 두고 있다. 제안된 프로토콜은 구성이 간단하고 효율적이어서 소프트웨어나 하드웨어로 구현하기가 용이할 것으로 기대된다.

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보조 스너버 회로가 없는 고효율의 1단 부스트-플라이백 역률개선 컨버터 (High Efficient Single-Stage Boost-Flyback PFC Converter Without Additional Snubber Circuit)

  • 양재원;도현락
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.153-154
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    • 2015
  • 본 논문에서는 보조 스너버 회로가 없는 고효율의 1단 부스트-플라이백 역률개선 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 높은 역률을 위한 부스트 역률개선 셀과 전기적 절연을 위한 플라이백 DC-DC 모듈로 구성된다. 입력전력의 일부분은 출력단으로 직접 전달되기 때문에 효율이 증가한다. 그리고 누설인덕터의 에너지가 DC링크 캐패시터에 흡수되기 때문에 별도의 스너버 회로가 필요하지 않다. 제안된 컨버터는 이론적 해석과 100[W]하드웨어 시작품을 제작하여 검증하였다.

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하드웨어-소프트웨어 통합 설계 시스템을 위한 상위 단계에서의 검증 기법 (High-Level Design Verification Techniques for Hardware-Software Codesign Systems)

  • 이종석;김충희;신현철
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권4호
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    • pp.448-456
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    • 2000
  • 설계되는 시스템의 규모가 커지고 복잡해지므로 이를 빠른 시간 내에 효율적으로 검증하기 위한 상위 단계에서의 검증 기술의 개발이 중요하게 되었다. 본 연구에서는 하드웨어와 소프트웨어가 혼합되어 있는 시스템을 위한 상위 단계에서의 검증기술을 개발하였다. 에뮬레이션 또는 시뮬레이션만을 수행하는 것보다 빠르고 우수하게 기능적으로 검증하기 위해, 하드웨어와 소프트웨어 부분으로 분할한 후 인터페이스 회로를 이용하여 구현 가능하도록 하였다. 그리고, 상위 단계의 회로를 쉽게 하드웨어를 이용하여 검증하기 위한 설계 지침들을 제시하였다. 본 방법을 이용하여 리드-솔로몬 디코더 회로에 대한 검증을 수행한 결과 시뮬레이션만을 수행한 경우에 비하여 modified Euclid 알고리즘 수행 블록은 12,000배 이상의 속도로 검증을 수행할 수 있었으며, 전체 검증 시간도 반 이하로 줄었다.

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128비트 경량 블록암호 LEA의 저면적 하드웨어 설계 (A Small-area Hardware Design of 128-bit Lightweight Encryption Algorithm LEA)

  • 성미지;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.888-894
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    • 2015
  • 국가보안기술연구소(NSRI)에서 개발된 경량 블록암호 알고리듬 LEA(Lightweight Encryption Algorithm)의 효율적인 하드웨어 설계에 대해 기술한다. 마스터키 길이 128비트를 지원하도록 설계되었으며, 라운드 변환블록과 키 스케줄러의 암호화 연산과 복호화 연산을 위한 하드웨어 자원이 공유되도록 설계하여 저전력, 저면적 구현을 실현했다. 설계된 LEA 프로세서는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였다. Xilinx ISE를 이용한 합성결과 LEA 코어는 1,498 슬라이스로 구현되었으며, 135.15 MHz로 동작하여 216.24 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가 되었다.

소프트웨어와 하드웨어 교육과정에서 수학/통계를 연계한 실증연구 (The empirical study on combining mathematics and statistics into S/W and H/W curriculum)

  • 이승우
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제21권4호
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    • pp.629-639
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    • 2010
  • 본 논문에서는 소프트웨어와 하드웨어 분야에서 수학/통계가 경쟁력 제고에 기여하는 필수도구뿐만 아니라 전략적 요소임을 보이기 위해서, 첫째 설문조사를 통하여 이 분야 전공자들의 수학/통계 중요도 인식을 조사해 보았고, 둘째 전공필수교과목인 대학수학에 컴퓨터 프로그래밍을 도구로 실제 교육현장에 적용해서 문제해결능력과 관련된 교육적 효과를 파악해 보았고, 마지막으로 이들 전공 교과목에 수학/통계를 연계한 교육 사례를 분석하였다. 또한 소프트웨어와 하드웨어 분야에서 수학/통계교육에 대한 효율적 운영방안을 제시하고자 한다.