• 제목/요약/키워드: Coprocessor

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Core-A 마이크로프로세서의 코프로세서로 동작하는 AES 암호모듈의 하드웨어 설계 (Hardware Design of AES Cryptography Module Operating as Coprocessor of Core-A Microprocessor)

  • 하창수;최병윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2569-2578
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    • 2009
  • Core-A 마이크로프로세서는 32-bit RISC 구조의 국산 임베디드 마이크로프로세서로서 특허청의 지원을 받아 KAIST의 주관아래 개발된 프로세서이다. 본 논문에서는 Core-A 마이크로프로세서와 코프로세서간의 인터페이스 방안에 대하여 분석하고 효율적인 구조를 제안한다. 인터페이스 방안의 검증을 위해 코프로세서로 사용된 AES 암호 프로세서는 128-bit의 키와 블록을 갖는 대칭키 암호 알고리즘이다. 코프로세서 인터페이스 회로와 AES 암호프로세서는 Verilog-HDL로 작성되었으며, Modelsim 시뮬레이터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 삼성 0.35um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 AES를 제외한 코프로세서 인터페이스 부분을 합성한 결과 약 90Mhz의 동작주파수를 가지며, 3743개의 게이트수로 구성되었다. 본 논문에서 구현한 코프로세서 인터페이스 회로는 Core-A와 코프로세서간의효율적인 명령어 및 데이터 전달을 수행할수있다.

한글 인쇄체 문자인식 전용 신경망 Coprocessor의 구현에 관한 연구 (Study on Implementation of a neural Coprocessor for Printed Hangul-Character Recognition)

  • 김영철;이태원
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.119-127
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    • 1998
  • 본 논문에서는 한글 인쇄체 인식 시스템의 실시간 처리를 위하여 인식 프로세스중 시간이 많이 걸리는 한글 문자 유형 분류 및 자소 인식 단계를 고속 처리할 수 있는 다층구조 신경망을 VLSI 설계 하였으며, 신경망과 호스트 컴퓨터간의 인터페이스와 신경망 제어를 담당하는 코프로세서 구조를 제안하였다. 이를 VHDL 모델링 및 논리합성을 통하여 설계하여 시뮬레이션을 통하여 구조와 동작 및 성능을 검증하였다. 실험결과 제안한 신경망 coprocessor는 기존의 소프트웨어 구현 인식 시스템의 유형 분류 및 자소 인식률과 대등한 성능을 보인 반면 고속의 인식속도를 보였다.

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SEED 알고리즘용 암호 보조 프로세서의 설계 (Design of Cryptographic Coprocessor for SEED Algorithm)

  • 최병윤
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권9B호
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    • pp.1609-1617
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    • 2000
  • 본 논문에서는 SEED 알고리즘을 구현하는 암호 보조 프로세서를 설계하였다. 속도 와 면적 사이의 상반 관계를 고려하여, 암호 보조 프로세서는 1 라운드 동작을 3개의 부분 라운도로 나누고, 클럭마다 하나의 부분 라운드를 수행하는 구조를 갖는다. 동작속도를 향상시키기 위해서 암호 및 복호 동작의 라운드 키를 온라인 사전 계산 기법을 사용하여 계산하였으며, 다양한 분야에 응용할 수 있도록 4가지 동작 모드를 지원한다. 그리고 데이터의 외부 입출력 동작에 따른 성능 저하 문제를 제거하기 위해, 암호 보조 프로세서의 암.복호 동작과 데이터의 입출력 동작을 병렬로 수행하는 방식을 사용하였다. 설계한 암호 보조 프로세서는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 회로는 약 29,300개의 게이트로 구성되며, 100 Mhz 동작 주파수와 ECB 동작 모드 조건에서 약 237 Mbps의 암.복호율의 성능을 얻을 수 있었다.

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AES 암호 프로세서의 VLSI 설계 (VLSI Design of AES Cryptographic Processor)

  • 정진욱;최병윤;서정욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.285-288
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    • 2001
  • In this paper a design of cryptographic coprocessor which implements AES Rijndael algorithm is described. To achieve average throughput of 1 round per 5 clocks, subround pipelined scheme is applied. To apply the coprocessor to various applications, three key sizes such as 128, 192, 256 bits are supported. The cryptographic coprocessor is designed using 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS technology and consists of about 36, 000 gates. Its peak performance is about 512 Mbps encryption or decryption rate under 200 Mhz clock frequency and 128-bit key ECB mode(AES-128ECB).

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IC 카드를 위한 polynomial 기반의 타원곡선 암호시스템 연산기 설계 (Design of Elliptic Curve Cryptographic Coprocessor over binary fields for the IC card)

  • 최용제;김호원;김무섭;박영수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.305-308
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    • 2001
  • This paper describes the design of elliptic curve cryptographic (ECC) coprocessor over binary fields for the If card. This coprocessor is implemented by the shift-and-add algorithm for the field multiplication algorithm. And the modified almost inverse algorithm(MAIA) is selected for the inverse multiplication algorithm. These two algorithms is merged to minimize the hardware size. Scalar multiplication is performed by the binary Non Adjacent Format(NAF) method. The ECC we have implemented is defined over the field GF(2$^{163}$), which is a SEC-2 recommendation[7]..

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ARM 프로세서용 부동 소수점 보조 프로세서 개발 (Development of a Floating Point Co-Processor for ARM Processor)

  • 김태민;신명철;박인철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.232-235
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    • 1999
  • In this paper, we present a coprocessor that can operate with ARM microprocessors. The coprocessor supports IEEE 754 standard single- and double-precision binary floating point arithmetic operations. The design objective is to achieve minimum-area, low-power and acceleration of processing power of ARM microprocessors. The instruction set is compatible with ARM7500FE. The coprocessor is written in verilog HDL and synthesized by the SYNOPSYS Design Compiler. The gate count is 38,115 and critical path delay is 9.52ns.

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162 비트 Optimal Normal Basis상의 ECC Coprocessor의 구현 (An Implementation of ECC Coprocessor over ${F_2}^{162}$ Based on Optimal Normal Basis)

  • 배상태;백동근;김홍국
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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    • pp.370-372
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    • 2004
  • 본 논문에서는 162bits의 Key Size를 가지고서도 RSA 1024bits의 암호학적 강도를 지니는 스마트카드용으로 적합한 ECC Coprocessor의 구현하고자 한다. ECC의 하드웨어 구현시의 적합성을 위해 162bit Optimal Normal Basis를 선택하였으며, Multiplication은 23 클록 사이클에 수행이 되도록 구현하였으며. Inversion은 Multiplication을 11번 사용하는 알고리즘을 선택하였다. 이때 한번의 점간의 덧셈 연산을 마치는데 331(335) 클록 사이클이 소요되며 클록의 최소주기는 3ns 이다. 또한 Area는 37,111를 기록했다.

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Motion Coprocessor를 이용한 유도전동기의 벡터제어 (Vector Control of Induction Motors Using Motion Coprocessor)

  • 김성훈;안호균;곽군평
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2748-2750
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    • 1999
  • This Paper describes the design of an induction motor control using the TMS320C32 Digital Signal Processor and the ADMC201 motion coprocessor. Presented hardware architecture can be used for several industry applications with wide range of speed control, e.g. elevator and cranes application, servo motor, electrical vehicles. The main purpose of the paper is demonstration of the implementation and maximum utilization of the ADMC201 motion coprocessor in digital vector control system for AC drives.

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멀티미디어 무선 단말기를 위한 재구성 가능한 코프로세서의 설계 (Design of Reconfigurable Coprocessor for Multimedia Mobile Terminal)

  • 김남섭;이상훈;금민하;김진상;조원경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권4호
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    • pp.63-72
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    • 2007
  • 본 논문에서는 멀티미디어 무선단말기에 적합한 코프로세서를 설계하였다. 멀티미디어 무선단말기는 많은 양의 멀티미디어 데이터를 실시간으로 처리하기 때문에 고속 멀티미디어 연산을 지원하는 코프로세서가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 재구성 가능한 구조를 사용하여 고속 연산이 가능한 코프로세서의 구조를 제안하고 이를 설계하였다. 제안된 코프로세서는 재구성이 가능할 뿐만 아니라 PE(Processing Element)들을 그룹 단위로 묶어서 응용분야에 따라 확장이 가능하도록 하였으며 곱셈기를 사용하지 않고 곱셈처리가 가능하도록 하였다. 또한 메인 프로세서의 시스템 I/O 버스에 연결되도록 하였기 때문에 모든 프로세서에 연결이 가능하도록 하였다. 제안된 코프로세서는 VHDL을 이용하여 설계되었으며 설계된 코프로세서를 기존의 재구성 가능한 코프로세서 및 상용 임베디드 프로세서와 구조비교 및 성능비교를 하였다. 비교 결과, 제안된 코프로세서는 기존의 재구성 가능한 코프로세서에 비해 융통성 및 하드웨어 크기 면에서 우수함을 나타내었고, 실제 DCT 응용분야에서 상용 ARM 프로세서에 비해 26배의 속도증가를 보였으며 고속 DCT코어를 탑재한 ARM프로세서와의 비교에서 11배의 속도증가를 나타내었다.

컴퓨터 비전 응용을 위한 VLIW 보조프로세서의 하드웨어 설계 (Hardware Design of VLIW coprocessor for Computer Vision Application)

  • 최병윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.2189-2196
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    • 2014
  • 본 논문에서는 자동차용 컴퓨터 비전 알고리즘을 고속으로 처리하기 위해 VLIW 보조프로세서를 설계하였다. VLIW 보조프로세서는 8단 파이프라인 구조로 1개의 사이클에 4개의 명령을 처리할 수 있으며, 보행자 인식을 위한 36개의 정수 및 부동 소수점 명령어 집합을 갖고 있다. 프로세서는 45nm CMOS 공정에서 최대 동작 속도는 300-MHz이며 약 210,900 게이트로 구성되며 예상 연산 성능은 1.2 GOPS 이다. VPE와 8개의 VLIW 코어로 구성된 비전 프로세서 시스템은 25~29 FPS의 보행자 검출 성능을 가진다. VLIW 보조 프로세서는 높은 검출 속도와 호스트 프로세서와 느슨한 결합 특성으로 다양한 비전 분야에 응용 가능하다.