• 전자공학회논문지B
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• 제33B권2호
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• pp.149-158
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• 1996

In this paper we describe designing and implementing a digital neural chip and a parallel neural machine for simulating large scale neural netsorks. The chip is a single-chip multiprocessor which has four digiral neural processors (DNP-II) of the same architecture. Each DNP-II has program memory and data memory, and the chip operates in MIMD (multi-instruction, multi-data) parallel processor. The DNP-II has the instruction set tailored to neural computation. Which can be sed to effectively simulate various neural network models including on-chip learning. The DNP-II facilitates four-way data-driven communication supporting the extensibility of parallel systems. The parallel neural machine consists of a host computer, processor boards, a buffer board and an interface board. Each processor board consists of 8*8 array of DNP-II(equivalently 2*2 neural chips). Each processor board acn be built including linear array, 2-D mesh and 2-D torus. This flexibility supports efficiency of mapping from neural network models into parallel strucgure. The neural system accomplishes the performance of maximum 40 GCPS(giga connection per second) with 16 processor boards.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.13-21
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• 2013

최근 들어 칩 멀티 프로세서 상의 코어 개수는 지속적으로 증가하는데 반해, 이를 효율적으로 뒷받침하기 위한 멀티 프로그래밍 혹은 멀티 쓰레딩 기법은 부족한 실정이다. 이로 인해 실제 작업을 수행하지 않는 유휴 코어가 발생하였고, 해당 코어가 소유한 자원들 중 개별 캐시 부분은 유휴 캐시로 낭비되었다. 본 논문에서는 유휴 개별 캐시의 발생이 불가피함을 인지함과 동시에 그것을 칩 내 메모리 공간으로써 효율적으로 활용할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 유휴 캐시를 희생 캐시로 활용하는 방법이며, 이를 위해 요구되는 새로운 시스템 구성 및 캐시 일관성 프로토콜의 세부 동작을 소개한다. 본 논문에서 제시된 기법은 유휴 캐시를 사용하지 않을 때와 비교하여 4-코어 및 16-코어 기반 칩 멀티 프로세서 환경에서 각각 19.4%와 10.2%의 IPC 향상을 가져왔다.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권5호
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• pp.155-164
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• 1996

The architecture of a programmable video codec IC is described that employs multiple vector processors in a single chip. The vector processors operate in parallel and communicate with one another through on-chip shared memories. A single scalar control processor schedules each vector processor independently to achieve real-tiem video coding with special vector instructions. With programmable interconnection buses, the proposed architecture performs multi-processing of tasks and data in video coding. Therefore, it can provide good parallelism as well as good programmability. especially, it can operate multithread video coding, which processes several independent image sequences simultaneously. We explain its scheduling, multithred video coding, and vector processor architectures. We implemented a prototype video codec with a 0.8um CMOS cell-based technology for the multi-standard videophone. This codec can execute video encoding and decoding simultaneously for the QCIF image at a frame rate of 30Hz.

• ETRI Journal
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• 제22권4호
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• pp.13-24
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• 2000

As more transistors are integrated onto bigger die, an on-chip multiprocessor will become a promising alternative to the superscalar microprocessor that dominates today's microprocessor marketplace. This paper describes key parts of a new on-chip multiprocessor, called Raptor, which is composed of four 2-way superscalar processor cores and one graphic co-processor. To obtain performance characteristics of Raptor, a program-driven simulator and its programming environment were developed. The simulation results showed that Raptor can exploit thread level parallelism effectively and offer a promising architecture for future on-chip multi-processor designs.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.147-156
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• 1998

본 논문에서는 다치 논리를 이용한 연산기를 설계하였다. 다치 논리를 구현하기 위해서 전류모드 CMOS 회로를 이용하였으며 이진 전압모드 신호를 다치 전류모드 신호로 바꾸어 주는 인코더와 연산 결과인 다치 전류모드 신호를 이진 전압모드 신호로 바꾸어 주는 디코오더를 사용하여 기존의 이진 시스템에 적용할 수 있도록 하였으며, 승산기 설계시 부분곱 수를 줄이기 위하여 기존의 Booth 알고리즘을 확장한 4진 SD수 부분곱 발생 알고리즘을 사용하였다. 제안된 회로는 SPICE 시뮬레이션 및 FPGA Chip을 이용한 하드웨어 에뮬레이션으로 그 유효함을 확인하였다

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제17권4호
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• pp.279-284
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• 2019

This paper presents processing-node status-based message scattering and gathering algorithms for multi-processor systems on chip to reduce the communication time between processors. In the message-scattering part of the message-passing interface (MPI) scatter function, data transmissions are ordered according to the proposed linear algorithm, based on the processor status. The MPI hardware unit in the root processing node checks whether each processing node's status is 'free' or 'busy' when an MPI scatter message is received. Then, it first transfers the data to a 'free' processing node, thereby reducing the scattering completion time. In the message-gathering part of the MPI gather function, the data transmissions are ordered according to the proposed linear algorithm, and the gathering is performed. The root node receives data from the processing node that wants to transfer first, and reduces the completion time during the gathering. The experimental results show that the performance of the proposed algorithm increases at a greater rate as the number of processing nodes increases.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제8권2호
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• pp.30-37
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• 2005

In this paper, we propose how to design a fire control system main control board for individual combat weapons using a small and low power processor. To design an electric board of small weapon systems, Size and power consumption are very important factors. We solved the problem using selection of an adaptive processor, introduction of MicroChipPackaging method, and separate design of a main board Also we applied these methods to make the fire control system for small arms.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.723-724
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• 2006

Exploiting the instruction level parallelism encountered with the limit. Single chip multiprocessor was introduced to overcome the limit of traditional processor using the instruction level parallelism. Also, a branch miss prediction is one of the causes that reduce the processor performance. In order to overcome the problems, in this paper, we make single chip multiprocessor having the idle core execute the two control flow of conditional branch. This scheme is a kind of multi-path execution technique based on single chip multiprocessor architecture.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권1B호
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• pp.86-92
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• 2011

본 논문에선 분산 메모리 아키텍처를 사용하는 멀티프로세서 시스템에서 메시지 전달을 지원하는 하드웨어 MPI(Message Passing Interface) 유닛을 설계하였다 데이터 전송 동기화 및 데이터 전송, 완료까지의 과정을 하드웨어 MPI 유닛이 담당하여 동기화에 따른 오버헤드를 경감시켰다. 또한 동기화 메시지를 저장 관리하는 요청 큐(Request Queue), 준비 큐(Ready Queue), 예약 큐(Reserve Queue)를 내장하여 병렬적으로 입력받은 동기화 메시지를 관리하고 비순차적 종료(out of order completion)을 지원한다. BMF(Bus Functional Medel)을 제작해 제안한 구조에서의 전송 대역폭 성능을 확인한 결과 다대다 통신에서 25% 이상의 성능 향상이었음을 확인할 수 있었다. 그 후 HDL로 기술된 하드웨어를 Magnachip 0.18 공정 라이브러리에서 합성하였으며 프로토 타입 chip으로 제작하였다. 제안한 MPI 유닛은 전체 칩 사이즈의 1% 이하의 크기로 높은 성능 향상을 기대할 수 있어, 저비용 설계와 확장성 측면에서 임베디드 MPSoC(Multi-Processor System-on-Chip)의 전체적인 성능을 높이는데 유용하다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권11호
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• pp.527-539
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• 2008

본 논문은 큐잉 이론을 이용한 멀티 프로세서 시스템-온-칩(MPSoC)의 버스 매트릭스 기반 통신 구조에 대한 성능 예측 기법을 제안한다. 버스 매트릭스 기반 통신 구조는 다양한 설계 인자를 가지고 있어 이에 대한 성능 최적화는 방대한 설계 공간의 탐색을 필요로 하지만, 현재 널리 사용되고 있는 시뮬레이션에 기반한 방법은 많은 시간을 요하기 때문에 점점 짧아지고 있는 시장 적기 출하(time-to-market) 제약 조건을 만족하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 시뮬레이션보다 훨씬 빠르면서 정확하게 성능을 예측할 수 있는 기법을 개발하였다. 제안한 성능 분석 기법은 고성능의 버스 매트릭스를 위해 사용되는 버스 프로토콜인 multiple outstanding transaction을 고려한다. 또한 지수 분포(exponential distribution)를 이용하여 비현실적으로 메모리 시스템을 모델하였던 기존의 연구들과 달리 실제적인 메모리 시스템 모델을 위하여 일반 분포(general distribution)를 이용하였다. 제안한 성능 예측 기법의 정확도 및 효율성을 검증하기 위하여 무작위로 생성된 버스 트랜잭션들과 4-채널 DVR 예제에 적용하였을 때, 사이클 단위의 정확도를 갖는 시뮬레이션과 비교하여 $10^5$배 이상 빠르면서 평균 94% 이상의 정확도를 갖는 것으로 분석되었다.