• Progress in Superconductivity
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• 제5권1호
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• pp.21-25
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• 2003

We have designed and simulated an 1-bit ALU (Arithmetic Logic Unit) by using a half adder. An ALU is the part of a computer processor that carries out arithmetic and logic operations on the operands in computer instruction words. The designed ALU had limited operation functions of OR, AND, XOR, and ADD. It had a pipeline structure. We constructed an 1-bit ALU by using only one half adder and three control switches. We designed the control switches in two ways, dc switch and NDRO (Non Destructive Read Out) switch. We used dc switches because they were simple to use. NDRO pulse switches were used because they can be easily controlled by control signals of SET and RESET and show fast response time. The simulation results showed that designed circuits operate correctly and the circuit minimum margins were ＋/-27%. In this work, we used simulation tools of XIC and WRSPICE. The circuit layouts were also performed. The circuits are being fabricated.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.164-166
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• 2005

In this paper, using ranks of co-occurrence frequency about indices in neighboring pixels, we introduce a new re-indexing scheme for efficiency of index color image lossless compression. The proposed method is suitable for arithmetic coding because it has skewed distributions of small variance. Experimental results proved that the proposed method reduces the bit rates than other coding schemes, more specifically 15%, 54% and 12% for LZW algorithm of GIF, the plain arithmetic coding method and Zeng's scheme.

• 산업경영시스템학회지
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• 제8권12호
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• pp.127-138
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• 1985

There are several methods which have been presented up to now in solving the simultaneous linear equations by computer. They are Gaussian Elimination Method, Gauss-Jordan Method, Inverse matrix Method and Gauss-Seidel iterative Method. This paper is not only discussed in their mechanisms compared with their algorithms, depicted flow charts, but also calculated the numbers of arithmetic operations and comparisons in order to criticize their availability. Inverse Matrix Method among em is founded out the smallest in the number of arithmetic operation, but is not the shortest operation time. This paper also indicates the many problems in using these methods and propose the new method which is able to applicate to even small or middle size computers.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.636-644
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• 2015

이 논문에서는 CAM shift알고리즘과 8방향 탐색 위도우를 결합하여 객체의 추적 성능을 향상하는 방법과 추적에 이용되는 프레임의 수를 줄여 연산을 줄이는 방법을 제안한다. CAM shift는 대표적인 색상을 이용한 추적 방법이나 빠른 속도로 이동하는 물체를 추적하기 어려운 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 추적 대상을 놓쳐버린 시점에서 마지막으로 추적에 성공한 시점의 정보를 이용하여 8방향 탐색을 실시하여 객체를 찾아 낸 후 CAM shift의 탐색 윈도우를 이동시켜 기존의 CAM shift로는 추적이 불가능한 고속 이동 물체에 대해서도 보다 정확한 추적이 가능하게 되었다. 또한 하드웨어의 발달로 초당 생산되어지는 프레임의 수가 증가하여 불필요한 연산이 증가하게 되었고, 이를 줄이기 위해 추적에 이용되는 프레임의 수를 줄여 연산을 줄여 이 전보다 효율을 높일 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권8호
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• pp.453-464
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• 2004

In order to solve the well-known drawback of reduced flexibility that is associate with ASIC implementations, this paper proposes a novel arithmetic unit over GF(2$^{m}$ ) for field programmable gate arrays (FPGAs) implementations of elliptic curve cryptographic processor. The proposed arithmetic unit is based on the binary extended GCD algorithm and the MSB-first multiplication scheme, and designed as systolic architecture to remove global signals broadcasting. The proposed architecture can perform both division and multiplication in GF(2$^{m}$ ). In other word, when input data come in continuously, it produces division results at a rate of one per m clock cycles after an initial delay of 5m-2 in division mode and multiplication results at a rate of one per m clock cycles after an initial delay of 3m in multiplication mode respectively. Analysis shows that while previously proposed dividers have area complexity of Ο(m$^2$) or Ο(mㆍ(log$_2$$^{m}$ )), the Proposed architecture has area complexity of Ο(m), In addition, the proposed architecture has significantly less computational delay time compared with the divider which has area complexity of Ο(mㆍ(log$_2$$^{m}$ )). FPGA implementation results of the proposed arithmetic unit, in which Altera's EP2A70F1508C-7 was used as the target device, show that it ran at maximum 121MHz and utilized 52% of the chip area in GF(2$^{571}$ ). Therefore, when elliptic curve cryptographic processor is implemented on FPGAs, the proposed arithmetic unit is well suited for both division and multiplication circuit.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.1617-1622
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• 1991

Plane sweep is a general method in computational geometry. There are many efficient theoretical algorithms designed using plane sweep technique. However, their practical implementations are still suffering from the topological inconsistencies resulting from the numerical errors in geometric computations with finite-precision arithmetic. In this paper, we suggest new implementation techniques for the plane sweep algorithms to resolve the topological inconsistencies and construct the planar object boundaries from given input curve segments.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제28권10호
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• pp.520-529
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• 2001

캐리-세이브 가산기(CSA)는 빠른 수행과 작은 면적을 가지는 연산 하드웨어 구현에서 가장 효과적으로 사용되는 연산 셀들 중의 하나이다. 현재 CSA 적용기술의 근복적인 약점을 그 적용이 덧셈식으로 직접 변환되는 부분에 해당되는 회로에만 가능하다는 것이다. 이러한 제한점을 극복하기위하여, 우리는 새로운 몇가지 CSA 변환 기법들을 제안한다. 구체적으로 멀티플렉서를 포함한 연산에서의 CSA 변환, 다수 회로를 포함한 연산에서의 CSA 변환, 곱셈 연산을 내포한 연산에서의 CSA 변화를 제안한다. 또한 이러한 기법들을 실제의회로 합성에서 효과적으로 적용하는 통합 알고리즘을 제안한다. 우리는 다양한 실험을 통하여 제시된 기법들에 기반한 우리의 알고리즘의 기존의 CSA 방법들과 비교하여 실제적인 회로 합성에서 매우 효율적임을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1891-1898
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• 2013

3차원 그래픽 API인 OpenGL과 Direct3D를 효율적으로 처리하기 위해 sine, cosine, 역수, 역제곱근, 지수 및 로그 연산을 처리하는 부동소수점 연산회로를 설계하였다. 고속 연산과 2 ulp 보다 작은 오차를 만족시키기 위해 2차 최대최소 근사 방식과 테이블 룩업 방식을 사용하였다. 설계된 회로는 65nm CMOS 표준 셀 조건에서 2.3-ns의 최대 지연시간을 갖고 있으며, 약 23,300 게이트로 구성된다. 최대 400 MFLOPS의 연산 성능과 높은 정밀도로, 설계한 연산회로는 3차원 모바일 그래픽 분야에 효율적으로 적용 가능하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.805-809
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• 2018

본 연구에서는 이진 가중치 신경망(BWN)을 부동소수점 데이터를 사용하여 학습시킨 후에, 학습된 파라미터와 주요연산을 고정소수점으로 근사화시키는 과정에서 정확도의 변화를 분석하였다. 신경망을 이루고 있는 각 계층의 입력 데이터와 컨볼루션 연산의 계산에 고정소수점 수를 사용했으며, 이때 고정소수점 수의 전체 bit 수와 소수점 이하 bit 수에 변화를 주면서 정확도 변화를 관찰하였다. 각 계층의 입력 값과 중간 계산값의 정수 부분의 손실이 발생하지 않으면 고정소수점 연산을 사용해도 부동소수점 연산에 비해 큰 정확도 감소가 없었다. 그리고 오버플로가 발생하는 경우에 고정소수점 수의 최대 또는 최소값으로 근사시켜서 정확도 감소를 줄일 수 있었다. 이 연구결과는 FPGA 기반의 BWN 가속기를 구현할 때에 필요한 메모리와 하드웨어 요구량을 줄이는 데 사용될 수 있다.

• Progress in Superconductivity
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• 제8권2호
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• pp.181-185
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• 2007

For more than two decades Nb trilayer ($Nb/Al_2O_3/Nb$) process has been serving as the most stable fabrication process of the Josephson junction integrated circuits. Fast development of semiconductor fabrication technology has been possible with the recent advancement of the fabrication equipments. In this work, we took an advantage of advanced fabrication equipments in developing a superconducting Arithmetic Logic Unit (ALU) by using Nb trilayers. The ALU is a core element of a computer processor that performs arithmetic and logic operations on the operands in computer instruction words. We used DC magnetron sputtering technique for metal depositions and RF sputtering technique for $SiO_2$ depositions. Various dry etching techniques were used to define the Josephson junction areas and film pattering processes. Our Nb films were stress free and showed the $T{_c}'s$ of about 9 K. To enhance the step coverage of Nb films we used reverse bias powered DC magnetron sputtering technique. The fabricated 1-bit, 2-bit, and 4-bit ALU circuits were tested at a few kilo-hertz clock frequency as well as a few tens giga-hertz clock frequency, respectively. Our 1-bit ALU operated correctly at up to 40 GHz clock frequency, and the 4-bit ALU operated at up to 5 GHz clock frequency.