• 제목/요약/키워드: Hardware Accelerator

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FAST 하드웨어 가속기를 위한 임계값 제어기 (A Threshold Controller for FAST Hardware Accelerator)

  • 김택규;서용석
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권11호
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    • pp.187-192
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    • 2014
  • 카메라와 같이 연속적인 영상을 제공하는 환경에서 특징 점들을 추출하기 위해 다양한 알고리즘들이 연구되고 있다. 특히, FAST (Feature from Accelerated Segment Test) 알고리즘은 연산 구조가 간단하고 실시간 특징 점 추출이 용이하여 FPGA 기반 하드웨어 가속기로 구현되어 사용되고 있다. 사용된 FAST 하드웨어 가속기는 특징 점을 추출하기 위해 임계값을 필요로 한다. 임계값은 영상에서 추출되는 특징 점의 기준이 되는 값으로, 값의 크기에 따라 추출되는 특징 점의 개수가 정해질 뿐만 아니라 전체 수행시간에도 영향을 주기 때문에, 일정한 수행시간 동안에 많은 특징 점들을 추출하기 위해서는 적절한 임계값 제어 방법이 요구된다. 본 논문에서는 임계값 제어를 위해 PI 제어기를 제안한다. 제안한 PI 제어기는 시험 영상들을 통해 기능 및 성능을 검증하였고, Xilinx Vertex IV FPGA 기반의 로직으로 구현 비용을 계산하였다. 제안한 PI 제어기는 47개의 Flip Flops, 146개의 LUTs, 그리고 91개의 Slices을 사용해, FAST 하드웨어 가속기 2.1%의 Flip Flop, 4.4%의 LUTs, 그리고 4.6%의 Slice에 해당하는 적은 비용으로 구현되었다.

양성자 가속장치 냉각계통의 제어시스템의 EPICS 구현에 대한 연구 (Design of EPICS based Control System for RCCS Cooling Water System in PEFP DTL)

  • 윤종철;김경렬;김형균;권세진;김희섭;황운하;박준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1599-1600
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    • 2007
  • The DTL water skid cooling system and Resonant Control Cooling Systems (RCCS) will employ a control system that can be operated by a local, programmable logic controller (PLC), interfaced through a touch screen interface, mobile alarm SMS server system, or it can be operated through the PEFP global control system network. The RCCS is implemented using Experimental Physics and Control System (EPICS) based hardware and software and is integrated with other networked PEFP EPICS systems. This presentation discusses the features of the local control system.

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A Pipelined Architecture for Maze Routing

  • Won Young Ju;Sahni Sartaj K.
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-17
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    • 1988
  • This paper presents a hardware accelerator for the maze routing problem. This accelerator consists of three 3 stage pipelines. Banked memory is used to avoid memory read/write conflicts and obtain maximum efficiency.

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A Pipelined Architecture for Maze Routing

  • Won Young Ju;Sahni Sartaj K.
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.1-17
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    • 1987
  • This paper presents a hardware accelerator for the maze routing problem. This accelerator consists of three 3 stage pipelines. Banked memory is used to avoid memory read/write conflicts and obtain maximum efficiency.

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A Design of a Mobile Graphics Accelerator based on OpenVG 1.0 API

  • Kwak, Jae-Chang;Lee, Kwang-Yeob
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권3호
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    • pp.289-293
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    • 2008
  • In this paper, we propose the hardware architecture to accelerate 2D Vector graphics process for mobile devices. we propose the Transformation Unit Architecture that considerates the operation dependency. It has 3 cycles excution time and uses 2 multipliers and 2 adders. Proposed paint generation unit uses a LUT method, so it does not execute color interpolation which needs to be calculated every time. The proposed OpenVG 1.0 Accelerator achieved a 2.85 times faster performance in a tiger model.

공개키 암호 구현을 위한 경량 하드웨어 가속기 (A Lightweight Hardware Accelerator for Public-Key Cryptography)

  • 성병윤;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.1609-1617
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    • 2019
  • ECC (Elliptic Curve Cryptography)와 RSA를 기반으로 하는 다양한 공개키 암호 프로토콜 구현을 지원하는 하드웨어 가속기 설계에 관해 기술한다. NIST 표준으로 정의된 소수체 상의 5가지 타원곡선과 3가지 키길이의 RSA를 지원하며 또한, 4가지 타원곡선 점 연산과 6가지 모듈러 연산을 지원하도록 설계되어 ECC와 RSA 기반 다양한 공개키 암호 프로토콜의 하드웨어 구현에 응용될 수 있다. 저면적 구현을 위해 내부 유한체 연산회로는 32 비트의 데이터 패스로 설계되었으며, 워드 기반 몽고메리 곱셈 알고리듬, 타원곡선 점 연산을 위해서는 자코비안 좌표계, 그리고 모듈러 곱의 역원 연산을 위해서는 페르마 소정리를 적용하였다. 설계된 하드웨어 가속기를 FPGA 디바이스에 구현하여 EC-DH 키교환 프로토콜과 RSA 암호·복호 둥작을 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 180-nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과, 50 MHz 클록 주파수에서 20,800 등가게이트와 28 kbit의 RAM으로 구현되었으며, Virtex-5 FPGA 디바이스에서 1,503 슬라이스와 2개의 BRAM으로 구현되었다.

Niod II 코어기반 가속기 비교 (Comparison of Nios II Core-based Accelerators)

  • 송기용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.639-645
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    • 2015
  • Nios II 코어에 기반한 하드웨어 가속기를 checksum과 residue checking 알고리즘을 대상으로 하여 HDL 코딩으로 해당 하드웨어를 구현하는 component 방식, 프로세서 명령어세트 확장에 의한 custom instruction 방식과 C2H 컴파일러로 해당 로직을 자동 생성하는 C2H 방식으로 구현하고, 실행 결과를 분석 및 비교한다. 비교 결과 실행 소요시간 기준의 경우 C2H 방식 구현이 최단시간 수행을, 그리고 하드웨어 추가 소요량 기준의 경우 custom instruction 방식 구현이 최소의 하드웨어를 추가로 사용함을 확인한다.

포항가속기의 Reflective Memory를 이용한 독립형 BPM 제어시스템 개발 (Development of Independent BPM Control System Using Reflective Memory at PLS)

  • 윤종철;이진원;이은희;강흥식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1697-1698
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    • 2008
  • PLS(Pohang Light Source) is 2.5 Gev synchrotron radiation source in Pohang, Korea, which is under operation since 1995. The hardware and software of the old BPM(Beam Position Monitor) data acquisition system for the PLS storage ring was completely upgraded to increase its performance and stability. The new BPM data acquisition system is based on VME-based EPICS (Experimental Physics and Instrument Control System) IOC system. We used 16-bit resolution analog-to-digital conversion board to digitize analog BPM signals. We developed a data average software to average raw BPM data using reflective memory board. We also developed device drivers for VME I/O boards used, IOC database for PV's(Process Variables). The new BPM data acquisition system is currently running for routine operation with good performance and stability. In this paper, we present the hardware and software of the new BPM data acquisition system DTL water skid cooling system and Resonant Control Cooling.

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모바일 응용을 위한 자바 하드웨어 가속기의 설계 (Design of lava Hardware Accelerator for Mobile Application)

  • 최병윤;박영수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1058-1067
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    • 2004
  • 자바 가상 기계는 모바일 및 내장형 제어 디바이스와 같은 소형 디바이스에 적합한 간결한 코드, 단순한 수행 동작, 플랫폼 독립성의 특성을 제공하지만, 스택 기반 동작에 기인한 낮은 연산 효율이 라는 큰 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 낮은 동작 속도 문제를 제거하여, 모바일 및 내장형 제어 분야용 자바 가속기를 설계하였다. 설계된 자바 가속기는 자바 가상머신 명령어 코드 중 81개를 구현하며, 효율적인 보조 프로세서 인터페이스와 명령어 버퍼를 사용하여 기존 32-비트 RISC 프로세서에 자바 보조 프로세서로 활용될 수 있도록 하였다. 자바 가속기는 14,300개의 게이트로 구성되며, 0.35um CMOS 공정 조건에서 약 50 Mhz의 동작 주파수를 갖는다.

FPGA를 사용한 radix-2 16 points FFT 알고리즘 가속기 구현 (Radix-2 16 Points FFT Algorithm Accelerator Implementation Using FPGA)

  • 이규섭;조성민;서승현
    • 정보보호학회논문지
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    • 제34권1호
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    • pp.11-19
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    • 2024
  • 최근 신호처리, 암호학 등 다양한 분야에서 FFT(Fast Fourier Transform)의 활용이 증가함에 따라 최적화 연구의 중요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 하드웨어를 사용하여 radix-2 16 points FFT 알고리즘을 기존 연구들보다 빠르고 효율적으로 처리하는 가속기 구현 연구에 대해 기술한다. FPGA가 갖는 병렬처리 및 파이프라이닝 등의 하드웨어 이점을 활용하여 PL(Programmable Logic) 파트에서 Verilog 언어를 통해 FFT Logic을 설계 및 구현한다. 이후 PL 파트에서의 처리 시간 비교를 위해 PS(Processing System) 파트에서 Zynq 프로세서만을 사용하여 구현 후, 연산 시간을 비교한다. 또한 관련 연구와의 비교를 통해 본 구현 방법의 연산 시간 및 리소스 사용의 효율성을 보인다.