• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제31권1_2호
• /
• pp.125-134
• /
• 2004

최근에 프로세서-메모리간 성능격차 문제를 완화하기 위하여 내장캐시의 접근실패율을 낮추고 메모리 대역폭을 확장하는 내장캐시 압축시스템이 제안되었다. 내장캐시 압축시스템은 데이타를 압축해 저장함으로써 내장캐시의 실질적 저장공간을 확장하고, 메모리 버스에서 데이타를 압축해 전송함으로써 실질적 메모리 대역폭을 확장한다. 본 논문에서는 이와 같은 내장캐시 압축시스템을 확장해 기존의 주 메모리 압축시스템과 병합해 설계한 이종 메모리 압축시스템을 제안한다. 주 메모리의 기억공간을 효율적으로 확장하고, 내장캐시의 접근실패율을 낮추고, 메모리 대역폭을 확장하고, 압축캐시의 복원시간을 줄이고, 설계 복잡도를 낮추기 위하여 몇 가지 새로운 기법들을 제시한다. 제안하는 시스템과 비교대상 시스템의 성능은 슈퍼스칼라 구조의 마이크로프로세서 시뮬레이터를 수정하여 실행기반 시뮬레이션을 통해 검증한다. 본 논문에서 사용한 실험방법은 기존의 트레이스기반 시뮬레이션과 비교해 보다 높은 정확도를 갖는다. 실험결과 주 메모리 확장에 따른 이득을 고려하지 않은 경우에 제안하는 시스템은 일반 메모리시스템에 비하여 수행시간을 내장캐시의 크기에 따라 최대 4-23%가량 단축한다. 제안하는 시스템의 데이타 메모리와 코드 메모리의 확장비율은 각각 57-120%와 27-36%이다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제17권1호
• /
• pp.191-202
• /
• 2021

In an Internet of Things (IoT)-configured system, each device executes on-chip software. Recent IoT devices require fast execution time of complex services, such as analyzing a large amount of data, while maintaining low-power computation. As service complexity increases, the service requires high-performance computing and more space for embedded space. However, the low performance of IoT edge devices and their small memory size can hinder the complex and diverse operations of IoT services. In this paper, we propose a remote on-demand software code execution unit using the cloudification of on-chip code memory to accelerate the program execution of an IoT edge device with a low-performance processor. We propose a simulation approach to distribute remote code executed on the server side and on the edge side according to the program's computational and communicational needs. Our on-demand remote code execution unit simulation platform, which includes an instruction set simulator based on 16-bit ARM Thumb instruction set architecture, successfully emulates the architectural behavior of on-chip flash memory, enabling embedded devices to accelerate and execute software using remote execution code in the IoT environment.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제26권10호
• /
• pp.1559-1562
• /
• 2022

As electronic devices technology scales down into the deep-submicron to achieve high-density, low power and high performance integrated circuits, multiple bit upsets by soft errors have become a major threat to on-chip memory systems. To address the soft error problem, single error correction, double error detection and double adjacent error correction (SEC-DED-DAEC) codes have been recently proposed. But these codes do not troubleshoot mis-correction problem. We propose the SEC-DED_DAEC code with without mis-correction. The decoder for proposed code is implemented as hardware and verified. The results show that there is no mis-correction in the proposed codes and the decoder can be employed on-chip memory system.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1747-1750
• /
• 2022

As shrinking the semiconductor process into the deep sub-micron to achieve high-density, low power and high performance integrated circuits, MBU (multiple bit upset) by soft errors is one of the major challenge of on-chip memory systems. To address the MBU, single error correction, double error detection and double adjacent error correction (SEC-DED-DAEC) codes have been recently proposed. But these codes do not resolve mis-correction. We propose the SEC-DED-DAEC-TAED(triple adjacent error detection) code without mis-corrections. The generated H-matrix by the proposed heuristic algorithm to accomplish the proposed code is implemented as hardware and verified. The results show that there is no mis-correction in the proposed codes and the 2-stage pipelined decoder can be employed on-chip memory system.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
• /
• pp.1571-1574
• /
• 2002

This paper describes a circuit and its operations of a programmable digital on-chip terminator designed with CMOS circuits which are used in high speed I/O interface. The on-chip terminator matches external reference resistor with the accuracy of ${\pm}$ 4.1％ over process, voltage and temperature variation. The digital impedance codes are generated in programmable impedance controller (PIC), and the codes are sent to terminator transistor arrays at input pads serially to reduce the number of signal lines. The transistor array is thermometer-coded to reduce impedance glitches during code update and it is segmented to two different blocks of thermometer-coded transistor arrays to reduce the number of transistors. The terminator impedance is periodically updated during hold time to minimize inter-symbol interferences.

• ETRI Journal
• /
• 제39권3호
• /
• pp.428-436
• /
• 2017

State-of-the-art processors require increasingly complicated memory services for high performance and low power consumption. In particular, they request transfers within a burst in a wrap-around order to minimize the miss penalty of a cache. However, synchronous dynamic random access memories (SDRAMs) do not always generate transfers in the wrap-round order required by the processors. Thus, a memory subsystem rearranges the SDRAM transfers in the wrap-around order, but the rearrangement process may increase memory latency and waste the bandwidth of on-chip interconnects. In this paper, we present a memory subsystem that is effective for the wrapping bursts of a cache. The proposed memory subsystem makes SDRAMs generate transfers in an intermediate order, where the transfers are rearranged in the wrap-around order with minimal penalties. Then, the transfers are delivered with priority, depending on the program locality in space. Experimental results showed that the proposed memory subsystem minimizes the memory performance loss resulting from wrapping bursts and, thus, improves program execution time.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제12권2호
• /
• pp.168-174
• /
• 2012

This paper describes a novel global on-chip interconnect scheme, in which a one UI-delayed symbol as well as the current symbol is sent for easing the sensing operation at receiver end. With this approach, the voltage swing on the channel for reliable sensing can be reduced, resulting in performance improvement in terms of power consumption, peak current, and delay spread due to PVT variations, as compared to the conventional repeater insertion schemes. Evaluation for on-chip interconnects having various lengths in a 130 nm CMOS process indicated that the proposed on-chip interconnect scheme achieved a power reduction of up to 71.3%. The peak current during data transmission and the delay spread due to PVT variations were also reduced by as much as 52.1% and 65.3%, respectively.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제13A권5호
• /
• pp.413-420
• /
• 2006

대부분의 디지털 신호 처리기 (Digital Signal Processor)는 두 개 이상의 메모리 뱅크를 가지는 하버드 아키텍처 (Harvard architecture)를 지원한다. 다중 메모리 뱅크 중에서 하나는 프로그램용으로 나머지는 데이터용으로 사용하여 프로세서가 한 명령어 사이클에 메모리의 여러 데이터에 동시 접근을 가능하게 한다. 이전 연구에서 우리는 다중 메모리 뱅크에 효율적으로 데이터를 할당하는 방법에 대하여 논하였다. 본 논문에서는 이전 연구의 확장으로 런타임 메모리의 최적화에 대한 우리의 최근 연구에 대하여 소개한다. 듀얼 데이터 메모리 뱅3(Dual Data Memory Bank)를 효율적으로 이용하기 위해 각 메모리 뱅크에 할당된 변수를 관리하기 위한 독립적인 두 개의 런타임 스택이 필요하다. 프로시저에 대한 두 메모리 뱅크의 활성화 레코드(Activation Record)의 크기는 각 메모리 뱅크에 할당된 변수의 개수가 일정하지 않기 때문에 다를 수 있다. 따라서 여러 개의 프로시저가 연속으로 호출될 때 두 개의 런타임 스택의 크기가 크게 달라질 수 있다. 이러한 두 메모리 뱅크 사이의 불균형은 하나의 메모리에 여유 공간이 있음에도 불구하고 다른 하나의 메모리 뱅크의 사용량이 온칩 메모리(on-chip memory)범위를 초과하는 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 온칩 메모리를 효율적으로 사용하기 위해 두 런타임 스택의 균형 맞추기를 시도했다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 상대적으로 단순하지만 효율적으로 런타임 메모리를 사용할 수 있다는 것을 실험결과를 통해 보여주고 있다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.180-192
• /
• 2021

이미지 인식 및 패턴 감지를 위해 널리 사용되는 알고리즘 중 하나는 convolution neural network(CNN)이다. CNN에서 대부분의 연산량을 차지하는 convolution 연산을 효율적으로 처리하기 위해 외부 하드웨어 가속기를 사용하여 CNN 어플리케이션의 성능을 향상 시킬 수 있다. 이러한 하드웨어 가속기를 사용함에 있어서 CNN은 막대한 연산량을 처리하기 위해 오프칩 DRAM에서 가속기 내부의 메모리로 데이터를 갖고 와야 한다. 즉 오프칩 DRAM과 가속기 내부의 온칩 메모리 혹은 글로벌 버퍼 사이의 데이터 통신이 CNN 어플리케이션의 성능에 큰 영향을 끼친다. 본 논문에서는 CNN 가속기 내의 온칩 메모리 혹은 글로벌 버퍼의 크기에 따른 주메모리 혹은 DRAM으로의 접근 횟수를 추산할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. CNN 아키텍처 중 하나인 AlexNet에서, CNN 가속기 내부의 글로벌 버퍼의 크기를 증가시키면서 시뮬레이션 했을 때, 글로벌 버퍼 크기가 100kB 이상인 경우가 100kB 미만인 경우보다 가속기 내부와 오프칩 DRAM 간의 접근 횟수가 0.8배 낮은 것을 확인 했다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제17권3호
• /
• pp.473-482
• /
• 2017

Hand gesture recognition is regarded as new Human Computer Interaction (HCI) technologies for the next generation of mobile devices. Previous hand gesture implementation requires a large memory and computation power for hand segmentation, which fails to give real-time interaction with mobile devices to users. Therefore, in this paper, we presents a low latency and memory-efficient hand segmentation architecture for natural hand gesture recognition. To obtain both high memory-efficiency and low latency, we propose a streaming hand contour tracing unit and a fast contour filling unit. As a result, it achieves 7.14 ms latency with only 34.8 KB on-chip memory, which are 1.65 times less latency and 1.68 times less on-chip memory, respectively, compare to the best-in-class.