• 한국게임학회 논문지
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• 제8권2호
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• pp.69-76
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• 2008

본 논문에서는 최근 경향의 3D 그래픽 프로세서 아키텍처를 분석하여 모바일 환경에 적합한 프로세서 및 명령어 형식을 제시한다. 또한 모바일 환경에서의 3D 그래픽스 표준안인 OpenGL ES 2.0 명세에 따르는 컴파일 방식을 바탕으로 온/오프라인 방식의 세이더 프로그램 컴파일 구조 및 방법을 제시하고, 모바일 환경에 적합성을 고려한 다중 명령어 기반의 코드 생성 방법과 새로운 ILP(Instruction-Level Parallelism) 최적화 기법을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 컴파일 구조 및 기법을 통하여 생성된 세이더 명령어는 동일한 코어 클럭을 가지는 프로세서에서 단일 명령어 기반 코드보다 약 1.5$\sim$2배 빠른 연산 처리결과를 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.2107-2115
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• 2007

본 논문에서는 3개의 정점으로 표현된 삼각형을 화면 좌표, 깊이 좌표, 색 등의 픽셀 정보로 바꾸는 스캔 변환 프로세서를 설계하였다. 설계된 스캔 변환 회로는 삼각형 변을 따라 스팬 라인을 생성한 후, 스팬 라인을 픽셀로 변환하는 스캔 라인 방식을 사용하였다. 그리고 좌변-상변 픽셀 채움 규칙을 지원함에 의해서 인접한 삼각형의 공유 변에 대한 픽셀이 중복 처리와 미처리 되는 것을 방지한다. 스캔 변환 프로세서 는 약 21,400개의 게이트로 구성되며, $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 조건에서 약 80 Mhz의 동작 주파수를 가진다. 스캔 변환 프로세서는 최대 80 Mpixels/sec의 픽셀 생성 율을 갖고 있어 3차원 모바일 그래픽 분야에 적용 가능하다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권2호
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• pp.50-57
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• 2013

스마트폰 및 태블릿 PC에 들어가는 핵심 부품인 AP(Application Processor)는 모두 GPU(Graphics Processing Unit)를 내장하고 있다. 이는 칩 면적의 제약과 사용 가능한 전력의 한계로 데스크톱의 그래픽 카드에 탑재된 고성능 GPU와는 다른 설계 제약을 받는다. 본고에서는 고성능 GPU와 다른 설계 조건을 갖는 mobile GPU 기술에 대해서 알아보았고 대표적인 commercial mobile GPU인 Imagination, ARM, Qualcomm, NVidia사의 mobile GPU의 특징 및 성능에 대해서 알아보았다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1011-1018
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• 2006

모바일 통신 단말기의 급속한 발전과 다양한 사용자들의 요구로 인하여, 이미지 정보를 포함한 멀티미디어 정보가 모바일 통신에서 컨텐츠의 기반을 이루고 있다. 전송 지연시간과 경비를 고려할 경우에 비트맵 방식 보다 유리한 벡터 그래픽스 방식의 이미지 정보를 효율적으로 이용하기 위해서는 효율적인 벡터 그래픽스 지원 시스템이 필요하다. 따라서, 많은 벡터 그래픽스 커널 시스템들이 제안되고 있으며, 호환성을 높이기 위하여 벡터 그래픽스 커널에 대한 표준화 작업이 진행되고 있다. 본 논문에서는 자원 제한적인 모바일 단말기에 적합한 벡터 그래픽스 커널의 요구 사항을 살펴보고, 표준으로 제안된 Khronos Group의 OpenVG 기반 벡터 그래픽스 커널을 설계 구현한다. 또한, 구현된 그래픽스 커널을 검증하기 위하여 PC 에뮬레이터 환경과 ARM 탑재 개발보드 환경에서 각각 포팅 한 후, 성능을 측정한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.715-718
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• 2005

Mobile devices is getting to include more functions according to the demand of digital convergence. Applications based on 3D graphic calculation such as 3D games and navigation are one of the functions. 3D graphic calculation requires heavy calculation. Therefore, we need dedicated 3D graphic hardware unit with high performance. 3D graphic calculation needs a lot of complicated floating-point arithmetic operation. However, most of current mobile 3D graphics processors do not have efficient architecture for mobile devices because they are based on those for conventional computer systems. In this paper, we propose arithmetic units for special functions of lighting operation of 3D graphics. Transcendental arithmetic units are designed using approximation of logarithm function. Special function units for lighting operation such as reciprocal, square root, reciprocal of square root, and power can be obtained. The proposed arithmetic unit has lower error rate and smaller silicon area than conventional arithmetic architecture.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1460-1470
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• 2008

최근 휴대용 기기의 성능이 향상되면서 다양한 형태의 메뉴 구성과, 메일 및 이차원 지도 등의 표현에 벡터 그래픽을 많이 도입하고 있다. 본 논문은 모바일 기기에서 많이 사용되고 여는 이차원 벡터의 처리 기술인 OpenVG (Open Vector Graphics)의 하드웨어 가속기를 제안했다. 제안된 하드웨어 가속기는 그래픽에서 처리가 빈번한 렌더링(rendering)의 각 기능을 분석하여 하드웨어 구현에 적합하도록 나누고, 그 알고리즘을 설계 및 검증하여 HDL (Hardware Description Language)로 FPGA (Field Programmable Gate Array)에 이식하여 구현되었으며, 알렉스 처리기에 비하여 약 4배의 빠른 처리속도를 보였다.

• 전자통신동향분석
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• 제35권3호
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• pp.66-75
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• 2020

As the increasing expectations of a practical AI (Artificial Intelligence) service makes AI algorithms more complicated, an efficient processor to process AI algorithms is required. To meet this requirement, processors optimized for parallel processing, such as GPUs (Graphics Processing Units), have been widely employed. However, the GPU has a generalized structure for various applications, so it is not optimized for the AI algorithm. Therefore, research on the development of AI processors optimized for AI algorithm processing has been actively conducted. This paper briefly introduces an AI processor especially for inference acceleration, developed by the Electronics and Telecommunications Research Institute, South Korea., and other global vendors for mobile and server platforms. However, the GPU has a generalized structure for various applications, so it is not optimized for the AI algorithm. Therefore, research on the development of AI processors optimized for AI algorithm processing has been actively conducted.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.118-123
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• 2008

최근 Khronos에서 OpenGL ES 2.0 API 표준을 배포 하면서 임베디드 시스템의 그래픽 프로세서에서 능률적인 쉐이더 프로그램이 가능하게 되었다. 그 결과 모바일 기기에서도 OpenGL ES 2.0을 지원하는 그래픽 프로세서를 요구하게 되었다. OpenGL ES 2.0을 지원하기 위해서 명령어의 길이의 증가가 요구되고, 이는 메모리 용량의 증가를 초래한다. 본 논문에서는 효율적으로 명령어를 사용하는 새로운 명령어를 제안한다. 이 명령어는 가변 길이 방법과 유닛구조를 채택한 명령어 구조이다. 제안된 명령어 구조는 OpenGL ES 2.0 API를 지원하고 명령어 필드 낭비를 줄일 수 있도록 최대 4개의 32비트 유닛 명령어가 가변적으로 조합되어 수행된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.229-232
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• 2009

최근 모바일 기기에서도 고성능 그래픽 효과가 요구되면서 다양한 연산 처리를 하는 프로그래머블 쉐이더가 필요하게 되었다. 이러한 이유로 프로그래머블 쉐이더 프로세서의 ALU는 기존에 비해 상대적으로 커지게 되었다. 이 논문에서 제안하는 듀얼 페이지 구조는 프로그래머블 쉐이더에서 상대적으로 커진 ALU 하나를 이용하여 동시에 두 개의 연산 처리를 가능하게 하는 구조이다. 이러한 구조를 사용하여 기존 구조에 비해 평균 40%의 성능을 개선 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권10호
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• pp.49-54
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• 2007

최근 많은 디지털 콘텐츠들이 3차원 그래픽을 기반으로 제작됨에 따라 모바일 기기에 적용 가능한 저 전력 3차원 그래픽 하드웨어에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 시대 흐름에 맞추어 모바일 기기에 적용 가능한 3차원 그래픽 기하변환 엔진을 설계하였다. 설계된 기하변환 엔진은 매핑 변환 유닛을 투영 변환 유닛에 통합하고 클리핑 유닛을 선별 유닛으로 대체하여 구조를 단순화하고 면적을 줄었다. 설계된 엔진은 IEEE-754 표준을 만족하는 32 bit 부동소수점 형식과 데이터 폭을 줄인 24 bit 부동소수점 형식의 연산을 수행할 수 있으며 이는 파라미터의 변환으로 선택할 수 있도록 하였다. 또한 파이프라인 방식을 설계에 적용하여 초기 지연을 제외하고는 매 사이클 입력되는 정점의 좌표 성분(x, y, z, w)을 연산하여 4 사이클 마다 하나의 변환된 정점 좌표 성분을 출력할 수 있도록 하여 동작의 속도 및 효율을 높였다. 설계된 기하변환 엔진은 FPGA를 이용한 시스템으로 구현되었으며 설계된 엔진을 통해 변환된 3차원 객체가 TFT-LCD에 정상적인 3차원 그래픽 영상을 출력하는 것을 통해 검증하였다.