• Title/Summary/Keyword: 혼합 가산기

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Optimal Design for Heterogeneous Adder Organization Using Integer Linear Programming (정수 선형 프로그래밍을 이용한 혼합 가산기 구조의 최적 설계)

  • Lee, Deok-Young;Lee, Jeong-Gun;Lee, Jeong-A;Rhee, Sang-Min
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.34 no.8
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    • pp.327-336
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    • 2007
  • Lots of effort toward design optimizations have been paid for a cost-effective system design in various ways from a transistor level to RTL designs. In this paper, we propose a bit level optimization of an adder design for expanding its design space. For the bit-level optimization, a heterogeneous adder organization utilizing a mixture of carry propagation schemes is proposed to design a delay-area efficient adder which were not available in an ordinary design space. Then, we develop an optimization method based on Integer Linear Programming to search the expanded design space of the heterogeneous adder. The novelty of the Proposed architecture and optimization method is introducing a bit level reconstruction/recombination of IPs which have same functionality but different speed and area characteristics for producing more find-grained delay-area optimization.

CORDIC using Heterogeneous Adders for Better Delay, Area and Power Trade-offs (향상된 연산시간, 회로면적, 소비전력의 절충관계를 위한 혼합가산기 기반 CORDIC)

  • Lee, Byeong-Seok;Lee, Jeong-Gun;Lee, Jeong-A
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.15 no.2
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    • pp.9-18
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    • 2010
  • High performance is required with small size and low power in the mobile embedded system. A CORDIC algorithm can compute transcendental functions effectively with only small adders and shifters and is suitable one for the mobile embedded system. However CORDIC unit has performance degradation according due to iterative inter-rotations. Adder design is an important design unit to be optimized for a high performance and low power CORDIC unit. It is necessary to explore the design space of a CORDIC unit considering trade-offs of an adder unit while satisfying delay, area and power constraints. In this paper, we suggest a CORDIC architecture employing a heterogeneous adder and an optimization methodology for producing better optimal tradeoff points of CORDIC designs.

Extending the Design Space of Adder Architectures and Its Optimization (향상된 설계공간을 갖는 혼합 가산기 구조와 최적화)

  • Lee Deok-Young;Lee Jeong-A;Lee Jeong-Gun;Lee Sang-Min
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.319-321
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    • 2006
  • 본 논문에서는 다양한 캐리 전달 방식(carry propagation scheme)이 단일 가산기 설계를 위하여 복합적으로 사용되는 가산기 구조물 제안하며. 이를 통하여 보다 향상된 delay-area trade-off 점들을 갖는 설계공간을 생성한다. 제안된 구조의 가산기는 각기 다른 캐리전달 방식의 하부 가산기 블록들을 캐리 입/출력 신호를 선형으로 연결한 구조이며, 기존의 단일 캐리전달 방식의 가산기와 달리, 다양한 delay-area trade-off 특성을 갖는 여러 종류의 캐리전달 방식을 비트 수준에서 조합하여 사용함으로써 보다 섬세한 delay-area 설계공간을 생성해낼 수 있다. 그러나, 제안된 가산기 구조의 설계공간은 다양한 캐리전달 방식이 비트 수준에서 할당되므로, 할당가능한 설계 조합은 설계하고자 하는 가산기의 비트 폭과 고려하는 캐리전달 방식의 수에 비례하여 폭발적으로 증가하게 된다. 따라서, 제안된 가산기의 효율적이며, 자동화된 설계공간 탐색 방범이 요구된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 정수 선형 프로그래밍 (Integer Linear Programming, ILP) 방법을 이용하여 제안한 가산기의 최적화 문제를 형식화함으로써 효과적인 설계공간의 탐색 방법을 제안하였다.

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Design of High Speed Modular Multiplication Using Hybrid Adder (Hybrid 가산기를 이용한 고속 모듈러 곱셈기의 설계)

  • Lee, Jae-Chul;Lim, Kwon-Mook;Kang, Min-Sup
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2000.10a
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    • pp.849-852
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    • 2000
  • 본 논문에서는 RSA 암호 시스템의 Montgomery 모듈러 곱셈 알고리듬을 개선한 고속 모듈러 곱셈 알고리듬을 제안하고, Hybrid 구조의 가산기를 사용한 고속 모듈러 곱셈 알고리듬의 설계에 관하여 기술한다. 기존 Montgomery 알고리듬에서는 부분합계산시 2번의 덧셈연산이 요구되지만 제안된 방법에서는 단지 1번의 덧셈 연산으로 부분 합을 계산할 수 있다. 또한 덧셈 연산 속도를 향상시키기 위하여 Hybrid 구조의 가산기를 제안한다. Hybrid 가산기는 기존의 CLA(Carry Look-ahad Adder)와 CSA(Carry Select Adder)알고리듬을 혼합한 구조를 기본으로 하고 있다. 제안된 고속 모듈러 곰셈기는 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)을 이용하여 모델링하였고, $Synopsys^{TM}$사의 Design Analyzer를 이용하여 논리합성(Altera 10K lib. 이용)을 수행하였다. 성능 분석을 위하여 Altera MAX+ PLUS II 상에서 타이밍 시뮬레이션을 수행하였고, 실험을 통하여 제안한 방법의 효율성을 입증하였다.

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A Design of HAS-160 Processor for Smartcard Application (스마트카드용 HAS-160 프로세서 설계)

  • Kim, Hae-ju;Shin, Kyung-Wook
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.913-916
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    • 2009
  • This paper describes a hardware design of hash processor which implements HAS-160 algorithm adopted as a Korean standard. To achieve a high-speed operation with small-area, the arithmetic operation is implemented using a hybrid structure of 5:3 and 3:2 carry-save adders and a carry-select adder. The HAS-160 processor synthesized with $0.35-{\mu}m$ CMOS cell library has 17,600 gates. It computes a 160-bit hash code from a message block of 512 bits in 82 clock cycles, and has 312 Mbps throughput at 50 MHz@3.3-V clock frequency.

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New Channel Equalizers for Mixed Phase Channel (혼합위상 특성을 고려한 새로운 채널 등화기)

  • 안경승;조주필;백흥기
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.25 no.8B
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    • pp.1445-1452
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    • 2000
  • In general, the communication channel can be modeled as inter-symbol interference(ISI) and additive white gaussian noise channel. Viterbi algorithm is optimum detector for transmitted data at transmitter, but it needs large computational complexity. For the sake of this problem, adaptive equalizers are employed for channel equalization which is not attractive for mixed phase channel. In this paper, we propose the effective new channel equalizer for mixed phase channel and show the better performance than previous equalizers.

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A Small-Area Hardware Implementation of Hash Algorithm Standard HAS-160 (해쉬 알고리듬 표준 HAS-l60의 저면적 하드웨어 구현)

  • Kim, Hae-Ju;Jeon, Heung-Woo;Shin, Kyung-Wook
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.14 no.3
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    • pp.715-722
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    • 2010
  • This paper describes a hardware design of hash function processor which implements Korean Hash Algorithm Standard HAS-160. The HAS-160 processor compresses a message with arbitrary lengths into a hash code with a fixed length of 160-bit. To achieve high-speed operation with small-area, arithmetic operation for step-operation is implemented by using a hybrid structure of 5:3 and 3:2 carry-save adders and carry-select adder. It computes a 160-bit hash code from a message block of 512 bits in 82 clock cycles, and has 312 Mbps throughput at 50 MHz@3.3-V clock frequency. The designed HAS-160 processor is verified by FPGA implementation, and it has 17,600 gates on a layout area of about $1\;mm^2$ using a 0.35-${\mu}m$ CMOS cell library.

a Study on the Hybrid Interference Canceller for MAI Cancellation (다중접속간섭 제거를 위한 혼합형 간섭제거기에 관한 연구)

  • Kim, Jae-Hong;Park, Yong-Wan
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.37 no.4
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    • pp.9-16
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    • 2000
  • This paper shows the performance of a multiuser detection DS-CDMA receiver based on of the hybrid scheme of parallel interference cancellation (PIC) and successive interference cancellation (SIC). The proposed hybrid interference cancellation is presented and is compared with existing PIC, SIC and Hybrid It of other type schemes. The performance criteria used for comparison are complexity, delay and average bit error rate (BER) performance obtained by simulation in Rayleigh-fading channel (Jake's model) with additive white Gaussian noise (AWGN). In the proposed hybrid IC, the BER performance approximates the one of SIC and the delay is half of the SIC. And the number of cancellation of the hybrid It is reduced about a fourth.

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Optimal Bit-level Arithmetic Optimization for High-Speed Circuits (고속 회로를 위한 비트 단위의 연산 최적화)

  • 엄준형;김영태;김태환;여준기;홍성백
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.21-23
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    • 2000
  • 고속 회로 합성에 있어서, Wallace 트리 스타일은 연산을 위한 가장 효율적인 수행방식의 하나로 인식되어 졌다. 그러나, 이러한 방법은 빠른 곱셈기의 수행이나 여러 가지 연산수행에 있어, 입력 시그널을 고려하지 않은 일반적인 구조로 수행되어졌다. 본 논문은 연산기에 있어서 이러한 제한점을 극복하는 문제를 다룬다. 우리는 캐리-세이브 방법을 덧셈, 뺄셈, 곱셈이 혼합되어 일T는 일반적인 연산 회로에 적용한다. 그 결과 효율적인 회로를 생성하며, 시그널들이 임의의 도달시간에 대해 회로의 도달시간을 최적화 한다. 또한, 우리는 최적 지연시간의 캐리-세이브 가산회로를 생성하는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 우리는 이러한 최적화 방법을 여러 고속 디지털 필터에 적용시켜 보았고 이는 기존의 비트 단위가 아닌 캐리-세이브 수행방법보다 5%에서 30%사이의 수행시간 향상을 가져왔다.

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