• 제목/요약/키워드: Instruction-level power model

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비동기식 프로세서 A8051의 명령어 레벨 소비 전력 모델 (Instruction-level Power Model for Asynchronous Processor, A8051)

  • 이제훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.11-20
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    • 2012
  • 본 논문은 비동기식 프로세서, A8051의 명령어 레벨 소비 전력 모델을 제안한다. 제안된 소비 전력 모델은 명령어 레벨로 프로세서가 소비하는 전력을 예측하지만, 프로그램이 실행되는 동안 비동기식 파이프라인의 동작 특성을 반영한다. 따라서, 제안된 방법은 프로세서 소비 전력 모델의 복잡도와 시뮬레이션 시간의 증가 없이 비동기식 임베디드 프로세서 소비 전력 모델의 정확도를 효과적으로 향상시켰다. 제안된 소비 전력 모델은 A8051의 소비 전력 특성을 반영하여 구현되었고 게이트 레벨의 합성한 결과를 이용한 소비 전력 예측 결과와 비교하여 성능 평가를 수행하였다. 제안된 소비 전력 모델은 게이트 레벨의 소비 전력예측 결과와 비교하여 94%의 정확도를 보였고, 1,600 배 이상 시뮬레이션 시간을 단축하였다.

저전력 마이크로컨트롤러를 위한 명령어 레벨의 소모전류 모델링 및 최적화에 대한 연구 (Study of Instruction-level Current Consumption Modeling and Optimization for Low Power Microcontroller)

  • 엄흥식;김건욱
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권5호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 본 논문에서는 임베디드 시스템에서 사용되는 대표적 저전력 마이크로컨트롤러인 ATmega128을 대상으로 명령어 레벨의 소모전류를 측정, 모델링하였다. 마이크로컨트롤러가 소모하는 전류는 메모리의 접근 유무에 의해 차이가 나며, 메모리 접근 명령어가 메모리 비접근 명령어에 비해 내부 메모리 기준으로 17% 더 높은 전류소모를 나타낸다. 프로그램의 메모리 접근 명령어 사용빈도가 높을수록, 메모리 계층구조에서 낮은 계층의 정보를 접근할수록 프로그램의 전력소모는 비례한다고 관찰된다. 본 논문에서는 명령어 레벨의 소모전류모델화를 통하여 실제 프로그램의 전력소모를 예측, 분석하고 메모리 접근 명령어의 비율을 줄이는 방향으로 프로그램의 전력소모를 최적화한다. 또한 마이크로컨트롤러 기반 시스템에서 프로그램 실행 전력을 최적화할 수 있는 기법을 하드웨어와 소프트웨어 측면에서 다양하게 제안한다.

Instruction-Level Power Estimator for Sensor Networks

  • Joe, Hyun-Woo;Park, Jae-Bok;Lim, Chae-Deok;Woo, Duk-Kyun;Kim, Hyung-Shin
    • ETRI Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.47-58
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    • 2008
  • In sensor networks, analyzing power consumption before actual deployment is crucial for maximizing service lifetime. This paper proposes an instruction-level power estimator (IPEN) for sensor networks. IPEN is an accurate and fine grain power estimation tool, using an instruction-level simulator. It is independent of the operating system, so many different kinds of sensor node software can be simulated for estimation. We have developed the power model of a Micaz-compatible mote. The power consumption of the ATmega128L microcontroller is modeled with the base energy cost and the instruction overheads. The CC2420 communication component and other peripherals are modeled according to their operation states. The energy consumption estimation module profiles peripheral accesses and function calls while an application is running. IPEN has shown excellent power estimation accuracy, with less than 5% estimation error compared to real sensor network implementation. With IPEN's high precision instruction-level energy prediction, users can accurately estimate a sensor network's energy consumption and achieve fine-grained optimization of their software.

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명령어 레벨의 비동기식 프로세서 소비 전력 모델 (Instruction-level Power Model for Asynchronous Processor)

  • 이제훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.3152-3159
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    • 2012
  • 본 논문은 비동기식 프로세서를 위한 새로운 명령어 레벨 소비 전력 모델을 제안한다. 최근까지 SoC에 내장되는 프로세서의 소비 전력을 예측하기 위한 다양한 소비 전력 모델들이 제안되었으나, 모두 동기식 프로세서들을 타겟으로 구현되었기 때문에 비동기식 프로세서에 적용할 경우 정확성이 떨어진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 비동기식 회로의 동작 특성을 반영한 새로운 비동기식 프로세서 소비 전력 모델을 제안하였다. 제안된 소비 전력 모델은 비동기식 8051 프로세서, A8051의 소비 전력 특성을 반영하여 구현되었고 게이트 레벨의 합성한 결과를 이용한 소비 전력 예측 결과와 비교하여 성능 평가를 수행하였다. 제안된 소비 전력 모델의 예측 결과는 게이트 레벨의 소비전력 측정 결과와 비교하여 90.7%의 정확도를 보였고, 1,900 배 이상 시뮬레이션 시간을 단축하였다.

An Industrial Case Study of the ARM926EJ-S Power Modeling

  • Kim, Hyun-Suk;Kim, Seok-Hoon;Lee, Ik-Hwan;Yoo, Sung-Joo;Chung, Eui-Young;Choi, Kyu-Myung;Kong, Jeong-Taek;Eo, Soo-Kwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제5권4호
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    • pp.221-228
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    • 2005
  • In this work, our goal is to develop a fast and accurate power model of the ARM926EJ-S processor in the industrial design environment. Compared with existing work on processor power modeling which focuses on the power states of processor core, our model mostly focuses on the cache power model. It gives more than 93% accuracy and 1600 times speedup compared with post-layout gate-level power estimation. We also address two practical issues in applying the processor power model to the real design environment. One is to incorporate the power model into an existing commercial instruction set simulator. The other is the re-characterization of power model parameters to cope with different gate-level netlists of the processor obtained from different design teams and different fabrication technology.

CNN을 이용한 소비 전력 파형 기반 명령어 수준 역어셈블러 구현 (Implementation of Instruction-Level Disassembler Based on Power Consumption Traces Using CNN)

  • 배대현;하재철
    • 정보보호학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.527-536
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    • 2020
  • 정보보호용 디바이스의 부채널 정보인 소비 전력 파형을 이용하면 내장된 비밀 키 뿐만 아니라 동작 명령어를 복구할 수 있음이 밝혀졌다. 최근에는 MLP 등과 같은 딥러닝 모델을 이용한 프로파일링 기반의 부채널 공격들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 마이크로 컨트롤러 AVR XMEGA128-D4가 사용하는 명령어에 대한 역어셈블러를 구현하였다. 명령어에 대한 템플릿 파형을 수집하고 전처리하는 과정을 자동화하였으며 CNN 딥러닝 모델을 사용하여 명령-코드를 분류하였다. 실험 결과, 전체 명령어는 약 87.5%의 정확도로, 사용 빈도가 높은 주요 명령어는 99.6%의 정확도로 분류될 수 있음을 확인하였다.

고등학교 가정과교육과정에서 컴퓨터 보조수업(CAI)에 대한 학생의 요구분석 (High School Girls' Need Assessment about the Computer Assisted Instruction(CAI) in the Home Economics Curriculums)

  • 서정희;김순자
    • 대한가정학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.31-48
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    • 1999
  • This research was to assess the high school girls' need about the computer assisted instruction(CAI) in the Home Economics Curriculum. In One-way ANOVA, the high school girls' need about the CAI differs in the educational level of the father and the mother, the preference for the Home Economics, the involvement with the Home Economics and the preference for a teaching method of Home Economics. MCA was done to assess the independent explanatory power of predictory variables. The educational level of father and mother were included separately in different model. The MCA that the educational level of father was included in, The most influential variable was the preference for the Home Economics and the involvement with Home Economics was the second. The MCA that the educational level of mother was included in, The most influential variable was the preference for the Home Economics and the educational level of mother was the second.

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멀티미디어 휴대 단말기용 32 비트 RISC 코어 구현 (Implementation of a 32-Bit RISC Core for Multimedia Portable Terminals)

  • 정갑천;기용철;박성모
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.226-229
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    • 2000
  • In this paper, we describe implementation of 32-Bit RISC Core for portable communication/information equipment, such as cellular telephones and personal digital assistants, notebook, etc. The RISC core implements the ARM$\^$R/V4 instruction set on the basis of low power techniques in architecture level and logic level. It operates with 5-stage pipeline, and has harvard architecture to increase execution speed. The processor is modeled and simulated in RTL level using VHDL. Behavioral Cache and MMU are added to the VHDL model for instruction level verification of the processor. The core is implemented using Mentor P'||'&'||'R tools with IDEC C-631 Cell library of 0.6$\mu\textrm{m}$ CMOS 1-poly 3-metal CMOS technology.

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앵커드 수업을 통한 알고리즘 학습이 초등학생의 문제해결력에 미치는 영향 (The Effect of Anchored Instruction on Elementary School Students' Problem-solving in Algorithm Learning)

  • 최서경;김영식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1-10
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    • 2012
  • 현대 지식 정보 사회에서 컴퓨터 교과 교육의 흐름은 학습자의 논리적 사고력, 창의력, 문제해결력 등의 고차원적 사고를 길러줄 수 있는 컴퓨터 과학 학습으로 나아가고 있다. 본 연구는 학습자의 문제해결력 향상을 위해 알고리즘적 사고 신장의 필요성을 인식하고 초등학생의 알고리즘 학습을 위해 앵커드 수업을 활용하여 알고리즘 수업을 설계하고 그 효과를 검증하고자 하였다. 앵커드 수업을 위하여 문제해결과정의 앵커드 수업 모형을 활용하고 일상생활에서 알고리즘을 사용할 수 있는 예를 찾아 앵커로 제작하여 수업에 투입하였다. 초등학교 학생들을 대상으로 전통적 알고리즘 학습을 실시한 통제집단과 앵커드 수업을 활용한 알고리즘 학습의 실험집단으로 구분하여 실험처치 수업을 실시한 결과 실험집단이 통제집단에 비해 문제해결력 향상에 더 큰 효과가 있음을 확인하였다.

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기록학의 도입과 기록관리혁신(1999년 이후) (The Introduction of archival science and the renovation of records Management(since 1999))

  • 김익한
    • 기록학연구
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    • 제15호
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    • pp.67-93
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    • 2007
  • 이 글에서는 1999년 기록관리법이 제정된 이후 현재에 이르기까지 기록관리가 어떻게 발전해왔고 기록학 분야의 성장은 어떠하였는지를 다루고 있다. 특히 기록관리와 관련된 주체를 기록생산기관, 기록관리기관, 기록 전문가 집단, 시민사회로 설정하고 각 주체들의 시기별 변화의 특징을 조망하는 데에 역점을 두었다. 그 결과 기록관리기관과 전문가 집단의 성장에도 불구하고 아직 기록생산기관과 시민사회 영역이 아직도 불균형 발전하고 있는 현상을 지적하였다. 기록관리법 제정 시기의 한국의 기록관리는 국가기록원과 전문가 집단의 일부 선도적 인물들에 의해 기록관리가 비약적으로 발전하였다. 그러나 이 시기는 전형적인 엘리트 모델에 의한 성장 시기로, 결과적으로 기록관리법의 제정이라는 역사적 성과를 이루어 냈음에도 불구하고, 각 주체의 기형적 발전 양상이 두드러졌다고 평가된다. 참여정부 시기의 한국의 기록관리는 기록관리 혁신이 강력하게 추진됨으로써 이전 시기와는 구별되는 발전의 양상을 나타내었다. 이를 추동한 힘은 기록관리기관과 기록 전문가 집단의 성장이 보다 보편화 되어 엘리트 모델을 일정 부분 극복할 수 있었던 데서 찾아진다. 특히 대학원 교육을 통해 성장한 전문가 집단이 양질적으로 성장하여 기록관리기관과 전문가 집단이 협력하는 패턴이 정착되기 시작하였다. 국가기록관리 혁신 로드맵이 만들어지고 이것이 실천됨으로써 한국의 기록관리는 점차 안정적이고 지속적인 발전의 단계로 들어설 수 있었다. 그러나 아직도 기록생산기관과 시민사회 영역에서의 기록관리의 발전은 제한적인 수준에 머무르고 있다. 따라서 전문 교육의 정상화와 전문적 교육을 통해 배출되고 각 기관에 배치된 기록연구사들의 역할은 매우 중요한 의미를 지닐 것으로 예상된다. 또한 각급 기관에 기록관리기관을 서둘러 설치하고 기록연구사를 조기 배치하여 기록생산기관의 미발달 상황을 조속히 극복하지 않으면 안될 것이라고 생각된다.