• ETRI Journal
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• 제27권5호
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• pp.497-503
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• 2005

In this paper, we present a performance analysis for an MPEG-4 video codec based on the on-chip network communication architecture. The existing on-chip buses of system-on-a-chip (SoC) have some limitation on data traffic bandwidth since a large number of silicon IPs share the bus. An on-chip network is introduced to solve the problem of on-chip buses, in which the concept of a computer network is applied to the communication architecture of SoC. We compared the performance of the MPEG-4 video codec based on the on-chip network and Advanced Micro-controller Bus Architecture (AMBA) on-chip bus. Experimental results show that the performance of the MPEG-4 video codec based on the on-chip network is improved over 50% compared to the design based on a multi-layer AMBA bus.

• 스마트미디어저널
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• 제1권1호
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• pp.27-35
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• 2012

본 논문은 온칩 네트워크 기반 플랫폼을 이용한 멀티미디어 비디오 코덱의 성능 분석에 대해 기술한다. 최근에 멀티미디어 SoC 통신 구조로 등장한 온칩 네트워크(On-Chip Network)는 기존의 SoC 설계에 사용된 온칩 버스(On-Chip Bus) 구조의 문제점을 해결하는 통신 구조로서 데이터 통신의 병렬성 제공으로 인한 고성능, 재사용성, 확장성을 제공하는 통신 구조이다. 온칩 네트워크 기반 MPEG-4, H.264의 성능과 온칩 버스와 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과, 온칩 네트워크 기반 MPEG-4, H.264의 성능이 온칩 버스에 비해 33~56%의 성능이 개선되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.65-72
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• 2005

공정기술과 EDA 툴의 발전에 따라서 하나의 실리콘 다이(Die)에 많은 IP가 집적되고 멀티프로세서가 포함되는 SoC 구조가 가능해지고 있다 그러나 대부분의 기존 SoC 버스는 공유버스 구조라는 문제점으로 인해 통신의 병목현상이 발생하고 이는 전체 시스템 성능을 저하시키는 요인이 된다. 많은 경우에 멀티프로세서 시스템의 성능은 CPU 자체의 속도보다는 효율적인 통신과 균형있는 연산의 분배가 좌우하게 된다 따라서 충분한 SoC 버스 대역폭(Bandwidth)을 확보하기 위한 하나의 해결책으로 크로스바 라우터(Crossbar Router)를 이용하여 효율적인 온 칩 버스구조인 SoC Network Architecture(SNA)를 제안한다. 제안된 SNA구조는 다중 마스터(multi-master)에 대해 다중 채널(multi-channel)을 제공하여 통신의 병목현상을 크게 줄일 수 있으며 뛰어난 확장성을 지원한다. 제안된 구조에 따라 모델 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 진행한 결과 AMBA AHB 버스에 비해 평균 $40\%$ 이상 효율이 증가했다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권2호
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• pp.122-128
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• 2008

Multiprocessor architectures and platforms, such as, a multiprocessor system on chip (MPSoC) recently introduced to extend the applicability of the Moore's law, depend upon concurrency and synchronization in both software and hardware to enhance design productivity and system performance. With the rapidly approaching billion transistors era, some of the main problem in deep sub-micron technologies characterized by gate lengths in the range of 60-90 nm will arise from non scalable wire delays, errors in signal integrity and non-synchronized communication. These problems may be addressed by the use of Network on Chip (NOC) architecture for future System-on-Chip (SoC). We have modeled a concurrent architecture for a customizable and scalable NOC in a system level modeling environment using MLDesigner (from MLD Inc.). Varying network loads under various traffic scenarios were applied to obtain realistic performance metrics. We provide the simulation results for latency as a function of the buffer size. We have abstracted the area results for NOC components from its FPGA implementation. Modeled NOC architecture supports three different levels of quality-of-service (QoS).

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.696-706
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• 2007

다중처리기 SoC(MPSoC) 플랫폼은 SoC 설계 분야에 새로운 여러가지 혁신적인 트랜드를 가지고 있다. 급격히 십억 단위의 트랜지스터 집적이 가능한 시대에 게이트 길이가 $60{\sim}90nm$ 범위를 갖는 서브 마스크로 기술에서 주요문제점들은 확장되지 않는 선 지연, 신호 무결성과 비동기화 통신에서의 오류로 인해 발생한다. 이러한 문제점들은 미래의 SoC을 위한 NOC 구조의 사용에 의해 해결될 수 있다. 대부분의 미래 SoC들은 칩 상에서 통신을 위해 네트워크 구조와 패킷 기반 통신 프로토콜을 사용할 것이다. 이 논문은 NOC 구조를 위한 칩 통신에서 교착상태가 발생되지 않는 것을 보장하기 위해 적극적 turn prohibition을 갖는 적응적 wormhole 라우팅에 대해 기술한다. 또한 5개의 전이중, flit-wide 통신 채널을 갖는 간단한 라우팅 구조를 제시한다. 메시지 지연에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내고 같은 연결비율에서 운영되는 다른 기술들의 결과와 비교한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1128-1133
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• 2008

상황인식(Context-aware)은 인간-컴퓨터 상호작용의 단점을 극복하기 위한 방법으로써 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 UoC(Ubiquitous system on Chip)로 구현될 수 있는 상황인식 시스템 구조를 제안한다. 본 논문은 유비쿼터스 컴퓨팅 시스템을 구현하기 위해 CRS(Context Recognition Switch)와 DOS(Dynamic and Optimal Standard)의 개념을 포함한 Pre-processor, HPSP(High Performance Signal Processor), Network Topology Processor의 부분으로 구성된 UoC Architecture를 제안한다. 또한, IEEE 802.15.4 WPAN(Wireless Personal Area Network) Standard에 의해 구현된 UoC를 보여준다. 제안된 상황인식 기반의 UoC Architecture는 주거 환경에서 컨텍스트를 인식하여 사용자를 지원하는 지능형 이동 로봇 등에 적용될 수 있을 것이다.

• ETRI Journal
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• 제31권2호
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• pp.111-120
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• 2009

Network-on-chip (NoC) architecture provides a highper-formance communication infrastructure for system-on-chip designs. Circuit-switched networks guarantee transmission latency and throughput; hence, they are suitable for NoC architecture with real-time traffic. In this paper, we propose an efficient integrated scheme which automatically maps application tasks onto NoC tiles, establishes communication circuits, and allocates a proper bandwidth for each circuit. Simulation results show that the average waiting times of packets in a switch in $6{\times}6$6, $8{\times}8$, and $10{\times}10$ mesh NoC networks are 0.59, 0.62, and 0.61, respectively. The latency of circuits is significantly decreased. Furthermore, the buffer of a switch in NoC only needs to accommodate the data of one time slot. The cost of the switch in the circuit-switched network can be reduced using our scheme. Our design provides an effective solution for a critical step in NoC design.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권11호
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• pp.56-65
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• 2009

최근 SoC의 집적도가 증가함에 따라 칩 내부의 통신 효율성은 시스템 성능에 직접적인 영향을 미치고 있다. 이에 따라 칩내부의 통신 메커니즘은 과거 shared wire를 이용한 버스 시스템에서 라우터를 기반으로 하는 NoC로 진화하고 있다. 하지만, NoC 내부의 라우터는 컨트롤 로직이 복잡해짐에 따라 신호 전달 과정에서 지연시간을 증가시켜 NoC의 성능을 제한시킨다. 따라서 본 논문에서는 이러한 지연시간을 개선시키기 위하여 낮은 복잡도를 갖는 라우터를 제시한다. 제안한 라우터의 구조 검증 및 성능 평가를 위하여 ESL 기법의 시뮬레이션 플랫폼을 구축하였다. 본 논문에서 제안한 NoC 구조는 기존의 VC 라우터 기반의 NoC에 비해 대역폭은 약 1-2% 정도 감소하였지만, 평균적으로 약 50%의 지연시간이 감소 효과를 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권1호
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• pp.28-36
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• 2010

Hardware implementation methods for Artificial Neural Network (ANN) have been researched for a long time to achieve high performance. We have proposed a Network on Chip (NoC) for ANN, and this architecture can reduce communication load and increase performance when an implemented ANN is small. In this paper, a multiple NoC models are proposed for ANN, which can implement both a small size ANN and a large size one. The simulation result shows that the proposed multiple NoC models can reduce communication load, increase system performance of connection-per-second (CPS), and reduce system running time compared with the existing hardware ANN. Furthermore, this architecture is reconfigurable and reparable. It can be used to implement different applications of ANN.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.2296-2298
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• 1998

In this paper, an on-chip learning pulse-mode digital neural network with a massively parallel yet compact and flexible network architecture is suggested. Algebraic neural operations are replaced by stochastic processes using pseudo-random sequences and simple logic gates are used as basic computing elements. Using Back-propagation algorithm both feed-forward and learning phases are efficiently implemented with simple logical gates. RNG architecture using LFSR and barrel shifter are adopted to avoid some correlation between pulse trains. Suggested network is designed in digital circuit and its performance is verified by computer simulation.