• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권8호
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• pp.34-41
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• 2002

본 논문에서는 가상 캐리 예측 덧셈기(pseudo carry look-ahead adder)를 사용하여 분할형 워드 기반 RSA의 구현에 관한 방법을 제안하고 검증하였다. 효율적인 모듈라 곱셈기의 설계를 위해 병렬 2단CSA(carry-save adder) 구조를 사용하였으며 마지막 덧셈의 고속 처리를 위하여 캐리 발생과 지연시간이 짧은 가상 캐리 예측 덧셈기를 적용하였다. 제안한 모듈라 곱셈기는 분할형 워드를 기반으로하여 다음 모듈라 연산을 위해 매 클럭마다 쉬프트와 정렬 연산이 필요없기 때문에 하드웨어를 줄일 수 있으며 고속 모듈라 곱셈 연산을 가능하게한다. 제안한 연산 구조를 PCI 인터페이스를 갖는 FPGA로 기능을 검증한 후 0.5㎛ 삼성 gate array 공정을 사용해서 256 워드 모듈라 곱셈기를 기반으로 한 1024-bit RSA 암호프로세서를 단일 칩으로 구현하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권5호
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• pp.243-248
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• 2008

본 논문은 다중 문턱전압 CMOS를 이용하여 저 전력 특성을 갖는 캐리 예측 가산기 (carry look-ahead adder)를 설계하였으며, 이를 일반적인 CMOS 가산기와 특성을 비교하였다. 전파 지연시간이 긴 임계경로에 낮은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 전파 지연시간을 감소시켰다. 전파 지연시간이 짧은 최단경로에는 높은 문턱전압 트랜지스터를 사용하여 회로전체의 소비전력을 감소시켰으며, 그 외의 논리블럭들은 정상 문턱전압의 트랜지스터를 사용하였다. 설계한 가산기는 일반적인 CMOS 회로와 비교하여 소비전력에서 14.71% 감소하였으며, 소비전력과 지연 시간의 곱에서 16.11%의 성능향상이 있었다. 이 회로는 삼성 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, HSPICE를 통하여 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.784-786
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• 2000

This paper implements and analyzes logically the Borrow Look-ahead Subtracter using Borrow Generator and Borrow Propagator. In subtracting calculation, we improve the calculating efficiency with using 4-bit subtracter which has Borrow Look-ahead Subtracters connection, and show that this is compatible with adder using the concept of Carry Generator and Carry Propagator. This subtracter may be useful in frequent subtracting calculation. We think this approach makes it possible to implement simple ALU(Arithmetic Logic Unit) with combining the concept of Borrow Look-ahead Subtracter and Carry Look-ahead Adder.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.47-52
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• 1999

마이크로 프로세서와 DSP(Digital Signal Process)의 성능에 매우 중요한 역할을 하는 가산기는 어떠한 캐리 생성 방식을 적용하느냐에 따라 그 성능이 크게 좌우된다. 이에 본 논문에서는 연산속도 면에서 우수한 캐리 륵어헤드 방식(Carry Look-ahead Algorithm)과 면적 면에서 우수한 캐리 선택 방식(Carry Select Algorithm)을 이용하였으며, 이 두 방식의 최적조합을 적용하여 고속 64비트 가산기를 설계하였다. 따라서 본 논문은 연산속도와 면적을 모두 개선한 최적의 CLSA(Carry Look-ahead Select Adder) 방식을 제안하였으며. 시뮬레이션을 통하여 설계된 회로의 우수성을 입증하였다.

• 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.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권7호
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• pp.37-45
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• 1998

A 32-b self-timed parallel carry look-ahead adder (PCLA) designed for 0.5.mum. single threshold low power CMOS technology is demonstrated to operate with 2.7nsec delay at 8mW under 1V power supply. Compared to static PCLA and DPL adder, the self-timed PCLA designed with NORA logic provides the best performance at the power consumption comparable to other adder structures. The wave pipelined clock control play a crucial role in achieving the low power, high performance of this adder by eliminating the unnecessary power consumption due to the short-circuit current during the precharge phase. Th enoise margin has been improved by adopting the physical design of staic CMOS logic structure with controlled transistor sizes.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제9권3호
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• pp.111-118
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• 2005

In this paper, a new optical parallel binary arithmetic processor (OPBAP) capable of computing arbitrary n-bit look-ahead carry full-addition is proposed and implemented. The conventional Boolean algebra is considered to implement OPBAP by using two schemes of optical logic processor. One is space-variant optical logic gate processor (SVOLGP), the other is shadow-casting optical logic array processor (SCOLAP). SVOLGP can process logical AND and OR operations different in space simultaneously by using free-space interconnection logic filters, while SCOLAP can perform any possible 16 Boolean logic function by using spatial instruction-control filter. A dual-rail encoding method is adopted because the complement of an input is needed in arithmetic process. Experiment on OPBAP for an 8-bit look-ahead carry full addition is performed. The experimental results have shown that the proposed OPBAP has a capability of optical look-ahead carry full-addition with high computing speed regardless of the data length.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권3C호
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• pp.256-262
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• 2002

본 논문에서는 sign estimation technique (3)을 기초로 한 radix-4 모듈라 곱셈 알고리즘을 제안한다. Sign estimation technique은 carry와 sum의 형태로 표현되는 수에서 부호를 알아내는 것이다. 이 방법은 5비트 carry look-ahead adder로 구현이 가능하다. RSA와 같은 암호화 시스템에서는 모듈라 곱셈이 하드웨어의 성능을 좌우한다. 제안한 알고리즘은 modulus가 n 비트인 경우, 모듈라 곱셈 수행시 일반적인 알고리즘의 약 반 클럭 (n/2+3) 사이클만 필요하다. 그래서 매우 큰수의 modulus 사용하는 RSA 암호시스템에서 모듈라 멱승 연산에 매우 효율적이다. 또한 모듈라 곱셈의 하드웨어 성능을 향상하기 위해, CSA (Carry Save Adder)의 맨 마지막 출력에 사용되는 CPA (Carry Propagation Adder) 대신 고속 덧셈기(7)를 사용하였다. 모듈라 멱승 계산이 n 클럭이 소요되는 RL binary 방법을 적용하여 1024 비트 데이터를 RSA 암호화하는데 n(n/2+3) 클럭 사이클만 소요된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.397-409
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• 1993

본 논문은 전류 모드 COMS 다치논리회로를 이용하여 CLA 방식에 의한 8비트 2진 병렬 가산기의 설계를 제안하였고, $5{\mu}m$의 표준 반도체 기술을 이용하여 시뮬레이션하였다. m치의 다치논리회로에 의한 CLA 방식의 가산기 설계시 필요한 발생캐리 $G_K$와 전달캐리 $P_K$의 검출조건을 유도하였고, 이를 4치에 적용하였다. 또한 4치 논리회로와 2진 논리회로의 결합에 의한 연산시 필요한 엔코더, 디코더, mod-4 가산회로, G_k및 P_k 검출회로, 전류-전압 변환회로를 CMOS로 설계하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 각 회로의 동작을 검증하였으며, 다치회로의 장점을 이용한 2진 연산에 응용을 보여주었다. 순수한 2진 및 CCD-MVL에 의한 가산기와의 비교를 통해, 제안한 가산기는 1개의 LAC 발생기를 사용하여 1 level로 구성가능하며, 표준 CMOS 기술에 의한 4차 논리회로가 실현 가능하므로 다치논리회로의 유용성을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.91-96
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• 2001

본 논문에서는 고속 저전력 곱셈기에 적합한 CPA(Carry Propagation Adder)로 부분의 ENMODL(Enhanced NORA MODL) 설계방식을 제안한다. ENMODL 설계방식은 반복성이 CLA(Carry -Look-ahead Adder) 가산기와 같은 회뢰에서 면적을 줄 일수 있고 동작 속도를 빠르게 할수 있다. 기존의 NMODL CLA 와 비교하여 6.27%동작속도가 빠르다. 따라서 본 논문에서는 저전 고속 곱셈기에 적합한 CPA 부분을 ENMODL CLA 가산기로 설계했고, 현대 0.6$\mu\textrm{m}$2-ploy 3-metal 공정파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션 하여 회로의 성능을 확인하였다. 또한 CADENCE tool를 이용하여 16비트 곱셈기에 적합한 ENMODL CLA를 레이아웃 하였다.