• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권6호
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• pp.671-676
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• 2003

본 논문에서는 고속 병렬 곱셈기에서 속도향상을 위해 부분 곱을 가산하는 과정에 구성되는 CSA(Carry Select Adder) 트리에 새로운 압축기를 적용한 새로운 첫 번째 부분 곱가산(First Partial Product Addition : FPA)를 제안하여 기존의 전가산기를 이용한 병렬가산기보다 부분곱을 계산하는 속도를 약 20% 개선할 수 있게 했다. 새로운 회로는 새로운 FPA 구조를 사용하여 최종 합 CLA 비트를 N/2로 줄인다. 2.5v 0.25um CMOS 기술을 이용하여 제작된 16${\times}$16 곱셈기는 5.14nS의 곱셈 고속을 얻었다. 이 곱셈기의 구조는 파이프라인 설계에 용이하며 고성능을 낸다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.94-104
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• 2008

본 논문에서는 고속의 곱셈-누적 연산을 수행할 수 있는 새로운 MAC의 구조를 제안한다. 곱셈과 누적 덧셈 연산을 통합하고 하이브리드 형태의 CSA 구조를 고안하여 임계경로를 감소시키고 출력율을 개선하였다. 즉, 가장 큰 지연시간을 갖는 누적기 자체를 제거하고 누적기의 기능을 CSA에 포함시킴으로써 전체적인 성능을 향상시킨다. 제안된 CSA 트리는 1의 보수 기반의 MBA 알고리즘을 이용하고, 연산자의 밀도를 높이고자 부호비트를 위한 수정된 배열형태를 갖는다. 또한 최종 덧셈기의 비트수를 줄이기 위해서 CSA 트리 내에 2비트 CLA를 사용하여 하위 비트의 캐리를 전파하고 하위 비트들에 대한 출력을 미리 생성한다. 또한 파이프라인의 효율을 최적화시켜 출력율을 증가시키고자 최종 덧셈기의 출력이 아닌 합과 캐리 형태의 중간 연산결과들을 누적시킨다. 제안한 하드웨어를 설계한 후에 $250{\mu}m,\;180{\mu}m,\;130{\mu}m$, 그리고 90nm CMOS 라이브러리를 이용하여 합성하였다. 이론 및 실험적인 결과를 토대로 제안한 MAC의 하드웨어 자원, 지연시간, 그리고 파이프라인 등의 결과에 대해 분석하였다. 지연시간은 수정된 Sakurai의 alpha power low를 이용하였다. 결과를 살펴보면 제안한 MAC은 표준 설계에 대해서는 여러 측면에서 매우 우수한 특성을 보였고, 최근 연구와 비교할 때 클록속도는 거의 유사하면서 성능은 두 배로 우수하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.11-20
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• 2007

몽고메리 곱셈 방법을 이용한 고속 연산은 RSA 암호 시스템의 설계에 중요한 부분을 차지한다. 몽고메리 곱셈은 두번의 덧셈 연산으로 구성되며 CSA를 이용한 방법과 RBA를 이용한 방법이 있다. CSA의 경우 4-2 CSA 또는 5-2 CSA를 이용하여 구현하며, RBA의 경우 기존 이진 방법과 달리 잉여 이진체계를 이용한다는 특징을 가진다. [1] 에서는 기존의 RBA와 다른 새로운 이진 체계와 하드웨어 구조를 제안하고 몽고메리 곱셈에 적용하였다. 본 논문에서는 [1] 에서 제안한 RBA의 로직 구조를 재구성하여 시간 복잡도 뿐만 아니라 결합기가 필요하지 않도록 구성하여 공간 복잡도를 크게 줄였다. 또한 입 출력 값을 변형시켜 지수승 연산에 적합하도록 설계하였다. 그 결과 제안하는 RBA는 삼성 STD130 $0.18{\mu}m$ 1.8V 표준 셀 라이브러리에서 지원하는 게이트들을 사용하여 설계하는 환경에서, 기존의 4-2 CSA 보다 공간과 시간 복잡도를 각각 18.5%와 25.24%를, 기존의 RBA 보다 6.3%와 14%를 감소시킨다. 또한 [1] 의 RBA와 비교시 44.3%, 2.8%의 감소된 복잡도를 갖는다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.154-162
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• 2018

원전 주요계통의 전자카드에는 열화상태를 평가하기 위한 곱셈기가 필요하며, 이것은 두 개의 입력신호를 곱하는 기능을 가진 것으로서 실제 신호처리를 할 때 곱셈의 정확성을 기하기가 어렵다. 곱셈기 회로에서 중요한 것은 곱셈값이 정확해야 된다는 것과 곱셈의 선형성이 완벽해야 한다는 것이다. 본 논문에서는 연산증폭기와 트랜지스터의 특성을 이용하여 선형성이 우수한 곱셈기를 개발하여 본 논문에서 제시하여 정당성을 입증하려 하였다. 이와 같은 개발회로로서 정확한 곱셈과 곱셈의 우수한 선형성을 확보하기 위해 반도체의 비선형적인 요인을 제거하도록 노력하였다. 개발된 회로의 우수성을 입증하기 위해 개발된 회로에 적합한 각종 부품값을 부여하여 시뮬레이션으로서 곱셈연산을 수행하였다. 시뮬레이션 결과로서 단계별로 출력파형을 보였으며, 논리적인 분석치와 측정치를 비교분석하였다. 이 방법은 기존의 방법들에 비하여 곱셈결과와 선형성이 우수하다는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권3호
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• pp.60-68
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• 1994

In this paper, the multiplicative algorithm of two polynomials over finite field GF(($p^{m}$) is presented. Using the presented algorithm, the multiple-valued multiplier of the serial input-output modular structure by CCD is constructed. This multiple-valued multiplier on CCD is consisted of three operation units: the multiplicative operation unit, the modular operation unit, and the primitive irreducible polynomial operation unit. The multiplicative operation unit and the primitive irreducible operation unit are composed of the overflow gate, the inhibit gate and mod(p) adder on CCD. The modular operation unit is constructed by two mod(p) adders which are composed of the addition gate, overflow gate and the inhibit gate on CCD. The multiple-valued multiplier on CCD presented here, is simple and regular for wire routing and possesses the property of modularity. Also. it is expansible for the multiplication of two elements on finite field increasing the degree mand suitable for VLSI implementation.

• 전자공학회논문지B
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• 제28B권7호
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• pp.520-534
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• 1991

This paper describes the design of an ALU and a shifter for RISC. The RISC datapath is designed to have a 4-stage pipeline and a 20 MHz operating frequency. The ALU makes use of the 32-bit BLC adder which has the characteristics of high speed ane regular structuer and executes the arithmetic instructions-addition and subtraction- and the logical instructions-AND, OR, and XOR. Additionally, multiplication is possible by iterative executions of step instructions to perform shift and add operations. The shifter is implemented by using the modified of funnel shifter. The shifter is able to perform the arithmetic andlogical shift instructions without maskiog. Moreover, it carries out data align operation which conforms to big endian byte address. The logical operation of the desinged ALU and the shifter were simulated using YSLOG and VLSIsim. SPICE simulation results using 1.2um double metal process parameters show that the ALU and shifter have a delay time of 15.9NS and 9.9NS, respectively. Therefore, the ALU and the shifter operates correctly above 20[ MHz ] click ferquency and are composed of about 7K and 15K teansistors, respectively.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권10호
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• pp.67-72
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• 1994

In this paper we suggest a 32 bit high speed parallel multiplier which plays an important role in digital signal processing. We employ a bit-pair recoding Booth algoritham that gurantees n/2 partial product terms, which uniformly handles the signed-operand case. While partial product terms are generated, a special method is suggested to reduce time delay by employing 1's complement instead of 2's complement. Later when partial products are added, the additional 1 bit's are packed in a single partial product term and added to in the parallel counter. Then 16 partial product terms are reduced to two summands by using successive parallel counters. Final multiplication value is obtained by a BLC adder. When this multiplier is simulated under 0.8$\mu$CMOS standard cell we obtain 30ns multiplier speed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.23-25
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• 2007

The partial distortion elimination (PDE) scheme is used to decrease the sum of absolute difference (SAD) computational complexity, since the SAD calculation has been taken much potion of the video compression. In motion estimation (ME) based on PDE, it is ideal that the initial value of SAD in summing performance has large value. The traditional scan order methods have many operation time and high operational complexity because these adopted the division or multiplication. In this paper, we introduce the new scan order and search order by using only adder. We define the average value which is called to rough average value (RAVR). Which is to reduce the computational complexity and increase the operational speed and then we can obtain the improvement of SAD performance. And also this RAVR is used to decide the search order sequence, since the difference RAVR between the current block and candidate block is small then this candidate block has high probability to suitable candidate. Thus, our proposed algorithm combines above two main concepts and suffers the improving SAD performance and the easy hardware implementation methods.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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• pp.809-812
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• 2002

본 논문은 RSA 암호시스템에서 고속 모듈러 곱셈을 위한 최적화된 시스톨릭 어레이의 설계를 제안한다. 제안된 방법에서는 미리 계산된 가산결과를 사용하여 개선된 몽고메리 모듈러 곱셈 알고리듬을 제안하고, 고속 모듈러 곱셈을 위한 새로운 구조의 시스톨릭 어레이를 설계한다. 미리 계산된 가산결과를 얻기 위해 CLA(Carry Look-ahead Adder)를 사용하였으며, 이 가산기는 덧셈연산에 있어서 캐리전달 지연이 제거되므로 연산 속도를 향상 시킬 수 있다. 제안된 시스톨릭 구조는VHDL(VHSlC Hardware Description Language)을 사용하여 동작적 수준을 기술하였고, Ultra 10 Workstation 상에서 $Synopsys^{TM}$ 툴을 사용하여 합성 및 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, FPGA 구현을 위하여 Altera MaxplusII를 사용하여 타이밍 시뮬레이션을 수행하였고, 실험을 통하여 제안한 방법을 효율성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.295-308
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• 1986

This paper presents a method of constructing multiple-valued logic functions based on Galois field. The proposed algorithm assigns all elements in GF(2**m) to bit codes that are easily converted binary. We have constructed an adder and a multiplier using a multiplexer after bit code operation (addition, multiplication) that is performed among elements on GF(2**m) obtained from the algorithm. In constructing a generalized multiple-valued logic functions, states are first minimized with a state-transition diagram, and then the circuits using PLA widely used in VLSI design for single and multiple input-output are realized.