• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.86-94
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• 2007

네트워크-온-칩(NoC, network-on-chip) 기술은 SoC (system-on-a-chip) 설계에서 증가되는 온칩 통신의 복잡성을 해결하고 높은 확장성을 제공할 수 있는 기술이다. NoC를 이용한 설계는 많은 수의 IP들과 통신 네트워크들을 사용하기 때문에 동작이 복잡하고 설계 공간이 커서 많은 전력을 소모 한다. 그러나 기존의 분석적인 방법은 NoC응용의 큰 설계 공간 및 동작의 복잡성에 비해 상대적으로 간소화된 모델을 사용하여 현실적인 설계요소를 반영하지 못하거나 복잡한 시뮬레이션에 따른 많은 노력 및 시간 요구로 사용에 많은 제약이 있었다. 따라서 본 논문에서는 현실적이고 정확한 NoC의 전력 소모 분석을 위해 FPGA 프로토타입(prototype)을 개발하고 이에 대한 전력 소모를 분석을 할 수 있는 싸이클별 전력 소모 측정 기법 및 도구를 소개한다. 또한 사례 연구로서 NoC기술을 이용한 JPEG 압축기를 구현하고 이에 대한 전력 소모를 분석하여 그 효용성을 입증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권3호
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• pp.644-651
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• 2015

This paper introduces a novel digital one cycle control (DOCC) boost power factor correction (PFC) converter. The proposed PFC converter realizes the FPGA-based DOCC control approach for single-phase PFC rectifiers without input voltage sensing or a complicated two-loop compensation design. It can also achieve a high power factor and the operation of low harmonic input current ingredients over universal loads in continuous conduction mode. The trailing triangle modulation adopted in this approach makes the acquisition of the average input current an easy process. The controller implementation is based on a boost topology power circuit with low speed, low-resolution A/D converters, and economical FPGA development board. Experimental results demonstrate that the proposed PFC rectifier can obtain a PF value of up to 0.999 and a minimum THD of at least 1.9% using a 120W prototype.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.2944-2946
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• 1999

In this paper, digital circuit evolution is proposed as an intrinsic evolvable system. Evolutionary hardware is a reconfigurable one which adapt itself to the environment and evolve its structure to realize desired performance. By using special FPGA and genetic algorithm, we have made a prototype of intrinsic hardware evolution system. As an example for digital circuit evolution, full adder realization is performed. As the result of this, a very complex structure of digital circuit performing full adder was created. Analysis made on the hardware revealed that some undetermined circuits were developed.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.76-78
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• 2015

시스템 자체를 에뮬레이션 하는 Virtual Platform은 임베디드 시스템 개발 프로세스 과정 중 하나인 소프트웨어 개발의 시점을 앞당길 수 있어 Time-To-Market을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 Virtual Platform에 리눅스를 포팅하고 벤치마크 프로그램을 수행하여 성능을 측정하였다. 또한 이를 임베디드 시스템의 실제 개발단계에서 사용되는 Prototype Machine과 완성된 시제품에 각각 매칭 될 수 있는 FPGA 와 PC의 성능과 비교함으로써 Open Source Virtual Platform의 대표 주자인 QEMU의 효용성을 연구하였다. 실험 결과, 전체적인 성능은 PC가 FPGA보다 약 5.27배, FPGA가 Virtual Platform보다 5.38배, PC가 Virtual Platform보다 약 28.36배 더 좋은 성능을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권7호
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• pp.50-57
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• 2000

본 논문에서는 고속 FPGA 설계를 위한 논리 수준의 조합회로 합성 알고리듬을 제안한다. FPGA는 현장에서 직접 제작이 가능하고 제작 시간이 짧으며 제작 비용이 저렴하므로 초기 prototype 시스템의 제작에 자주 사용되고 있으나, ASIC 칩에 비해 지연시간이 크고 집적도가 떨어지는 단점이 있다. 제안된 알고리듬은 회로의 지연시간을 줄이기 위해 critical path를 분할한 후 분할된 회로를 동시에 수행하는 구조의 회로를 생성한다. MCNC 표준 테스트 회로에 대한 실험에서 제안된 지연시간 최적화 알고리듬이 기준 알고리듬에 비해 지연시간이 평균 19.1% 감소된 회로를 생성함을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.251-253
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• 2019

마이크로프로세서에 블록암호 크립토 코어를 인터페이스한 보안 SoC (System-on-Chip) 프로토타입 구현에 대해 기술한다. 마이크로프로세서로 Cortex-M0를 사용하였고, ARIA와 AES를 단일 하드웨어에 통합하여 구현한 크립토 코어가 IP로 사용되었다. 통합 ARIA-AES 크립토 코어는 ECB, CBC, CFB, CTR, OFB의 5가지 운영모드와 128-비트, 256-비트의 두 가지 마스터키 길이를 지원한다. 통합 ARIA-AES 크립토 코어를 Cortex-M0의 AHB-light 버스 프로토콜에 맞게 동작하도록 인터페이스 하였으며, 보안 SoC 프로토타입은 BFM 시뮬레이션 검증 후, FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어-소프트웨어 통합검증을 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.293-298
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• 2009

본 연구에서는 193비트 타원곡선 암호화프로세서를 보조프로세서 형태로 제작하여 FPGA에 구현하였다. 프로그램 레벨에서 최적화된 알고리즘과 수식을 제안하여 증명하였고, 검증을 위해 Verilog와 같은 하드웨어 기술언어를 통하여 다시 한번 분석 하여 하드웨어 구현에 적합하도록 수정하여 최적화 하였다. 그 이유는 프로그래밍 언어의 순차적으로 컴파일되고 실행되는 특성이 하드웨어를 직접 구현하는 데에 본질적으로 틀리기 때문이다. 알고리즘적인 접근과 더불어 하드웨어적으로 2중적으로 검증된 하드웨어 보조프로세서를 Altera 임베디드 시스템을 활용하여, ARM9이 내장되어 있는 Altera CycloneII FPGA 보드에 매핑하여 실제 칩 프로토타입 IP로 구현하였다. 구현된 유한체 연산 알고리즘과 하드웨어 IP들은 실제적인 암호 시스템에 응용되기 위하여, 193 비트 이상의 타원 곡선 암호 연산 IP를 구성하는 라이브러리 모듈로 사용될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.541-545
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• 2014

ITU-R M.1842-1은 해상 이동 서비스를 위한 RR Appendix18 채널에서 VHF 대역의 디지털 통신의 가이드라인을 제공하는 국제 권고안이다. 본 논문에서는 ITU-R M.1842-1 Annex1에서 제시하는 28.8 kbps 급 ${\pi}$/4-DQPSK 디지털 기저대역 모뎀을 시뮬레이션하고, FPGA로 설계 및 구현한다. 권고안에 패킷구조가 아직 정의되지 않은 상태이므로 패킷검출 및 동기화를 위해 Cazac 시퀀스를 프리앰블로 사용한다. 기저대역 변복조 모뎀은 VHDL로 설계되어 자이링스사의 Atrix7 FPGA 칩이 장착된 NEXYS4 개발 플랫폼에 구현된다. 무선 통신 테스트를 수행하기 위해 ADC/DAC 보드를 제작하고, RF 모듈로서 EV9730을 장착하여 통합 프로토타입을 구현하고 실험한다. 권고안에 정의된 바와 같이 송수신신호는 25 kHz 대역폭을 유지하고, 송수신 플랫폼간 통신이 정상적으로 이루어짐을 실험을 통해 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권7호
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• pp.1332-1339
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• 2001

SoC(System on Chip) 기술은 높은 융통성을 제공하므로 실장제어 분야에서 널리 활용되고 있다. 실장제어 시스템은 소프트웨어와 하드웨어를 동시에 개발하여야 하므로 많은 시간과 비용이 소요된다. 이러한 설계시간과 비용을 줄이기 위해 고급언어 컴파일러에 적합한 명령어 세트를 가지는 마이크로프로세서가 요구된다. 또한 FPGA(Field Programmable Gate Array)에 의한 설계검증이 가능해야 한다. 본 논문에서는 소형 실장제어 시스템에 적합한 EISC(Extendable Instruction Set Computer) 구조에 기반한 16 비트 FPGA 마이크로프로세서인 EISC16을 제안한다. 제안한 EISC16은 짧은 길이의 오프셋과 작은 즉치값을 가진 16 비트 고정 길이 명령어 세트를 가진다. 그리고 16 비트 오프셋과 즉치 값은 확장 레지스터와 확장 플래그를 사용하여 확장한다. 또한, IBM-PC와 SUN 워크스테이션 상에서 C/C++ 컴파일러 빛 응용 소프트웨어를 설계하였다. 기존 16 비트 마이크로프로세서들의 C/C++ 컴파일러를 만들고 표준 라이브러리의 목적 코드를 생성하여 크기를 비교한 결과 제안한 EISC16의 코드 밀도가 높음을 확인하였다. 제안한 EISC16은 Xilinx의 Vertex XCV300 FPGA에서 RTL 레벨 VHDL로 설계하여 약 6,000 게이트로 합성되었다. EISC16은 ROM, RAM, LED/LCD 판넬, 주기 타이머, 입력 키 패드, 그리고 RS-232C 제어기로 구성한 테스트 보드에서 동작을 검증하였다. EISCl6은 7MHz에서 정상적으로 동작하였다.

• ETRI Journal
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• 제39권4호
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• pp.525-534
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• 2017

A hardware-acceleration architecture that separates virtual network functions (VNFs) and network control (called HSN) is proposed to solve the mismatch between the simple flow steering requirements and strong packet processing abilities of software-defined networking (SDN) forwarding elements (FEs) in SDN/network function virtualization (NFV) architecture, while improving the efficiency of NFV infrastructure and the performance of network-intensive functions. HSN makes full use of FEs and accelerates VNFs through two mechanisms: (1) separation of traffic steering and packet processing in the FEs; (2) separation of SDN and NFV control in the FEs. Our HSN prototype, built on NetFPGA-10G, demonstrates that the processing performance can be greatly improved with only a small modification of the traditional SDN/NFV architecture.