• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.15-17
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• 2014

멀티미디어를 비롯한 많은 스트리밍 어플리케이션은 에너지 소비의 상당한 부분을 데이터 접근 연산 실행 명령어에 의해서 소비된다. 이러한 어플리케이션에서는 데이터 재사용성을 이용하여 에너지 소모량을 절감할 수 있다. 빈번히 사용되는 데이터를 고속의 상위 계층 메모리에 상주시켜 메인메모리 접근 횟수를 줄인다. 결과적으로 메모리 서브시스템에서 에너지 소모를 절감할 수 있게 된다. 본 연구에서는 어플리케이션의 재사용성을 분석하여 해당 어플리케이션에 특화된 스크래치패드 메모리 서브시스템 구성을 탐색하는 기법을 제안하고자 한다. 제안된 기법을 사용하면 하드웨어 제어 캐시 메모리와 비교하여 약 49% 에너지 소모를 절감하는 것이 가능하다.

• 센서학회지
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• 제30권4호
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• pp.223-228
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• 2021

This work presents a low-power CMOS image sensor (CIS) with a multi-column-parallel (MCP) readout structure while focusing on improving its performance compared to previous works. A delta readout scheme that utilizes the image characteristics is optimized for the MCP readout structure. By simply alternating the MCP readout direction for each row selection, additional memory for the row-to-row delta readout is not required, resulting in a reduced area of occupation compared to the previous work. In addition, the bias current of a pre-amplifier in a successive approximate register (SAR) analog-to-digital converter (ADC) changes according to the operating period to improve the power efficiency. The prototype CIS chip was fabricated using a 0.18-㎛ CMOS process. A 160 × 120 pixel array with 4.4 ㎛ pitch was implemented with a 10-bit SAR ADC. The prototype CIS demonstrated a frame rate of 120 fps with a total power consumption of 1.92 mW.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.1-9
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• 2006

System-On-Chip(SoC) 설계에서 글로벌 와이어는 성능에 큰 영향을 끼친다. 이 때문에 플림플롭이나 래치를 사용한 와이어 파이프라이닝이 필요하게 되었다. 래치는 플립플롭에 비해 타이밍 제약이 유연하므로 래치 파이프라이닝이 플립플롭에 비해 클락 주기를 더 작게 할 수 있다. 리타이밍은 회로의 메모리 요소를 이동시켜 최적화된 클락 주기를 얻는 방법이다. SoC 리타이밍은 기존의 게이트 레벨 리타이밍과 달리 SoC 회로를 대상으로 한다. 본 논문에서는 기존의 플립플롭을 사용한 SoC 리타이밍 방법을 래치를 사용한 경우에도 적용할 수 있게 확장 시켰다. 본 논문에서는 래치를 사용한 SoC 리타이밍 문제를 해결하기 위해 MILP로 식을 세우고, 이를 고정점 계산을 통해 효과적으로 해결 하였다. 실험 결과 본 논문의 방법을 적용할 경우 플립플롭 SoC 리타이밍에 비해 평균적으로 클락 주기를 10% 감소시킬 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.185-191
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• 2006

DSRC(Dedicated Short Range Communication)은 도로변의 RSE(Road Side Equipment)와 고속으로 이동하는 차량의 단말인 OBE(On-Board Equipment)간의 통신을 위한 단거리 전용 무선 통신 표준이다. 본 논문에서는 국내의 TTA(Telecommunication Technology Association) 표준에 호환되는 DSRC 규격에 따라 5.8GHz DSRC 모뎀을 구현하고, 이를 제어하고 연산처리를 수행할 수 있도록 ARM9 CPU를 임베딩 시킨 SoC(System on a Chip)에 대한 구현과정 및 제작한 SoC를 장착시킨 OBE 단말의 테스트결과에 대해 제시하였다. 본 논문에서 구현한 SoC는 0.11 um 공정을 적용하였으며 480 핀 EPBGA 패키지로 설계되었다. 제작 SoC ($Jaguar^{TM}$)에는 5.8GHz용 DSRC PHY(Physical Layer) 모뎀과 MAC 블록을 설계하여 장착하였으며, ARM926EJ-S 코어를 CPU로 사용하였고, LCD 콘트롤러, 스마트카드 콘트롤러, 이더넷 MAC 코어, 메모리 콘트롤러 등을 주요 기능으로 포함시켰다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.90-99
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• 2009

본 논문에서는 RFID 기술 중 리더와 능동형 태그간 900MHz 대역을 사용하여 RFID EPC global network 교육용 시스템을 구현하였다. 능동형 태그와 리더의 설계를 임베디드 환경에서 제시하였으며 리더와 접속 가능한 서버의 소프트웨어 개발은 PC 윈도우 운영체제 환경에서 실현하였다. 개발 환경으로는 리더와 태그의 프로세서로 ATmega128를 사용하였고, 개발 언어는 C 언어로, 이를 제어하기 위하여 AVR 컴파일러가 사용되었다. 서버인 PC에서는 비주얼 스튜디오상의 비주얼 C++ 언어가 사용되었다. 시스템은 PC에서는 리더를 통해 EPC global 데이터가 포함되어 있는 태그를 붙여 관리하고, 인터넷을 통해 태그에 대한 정보 획득, 태그 메모리에 데이터를 읽기/쓰기 기능을 가지고 있다. 마지막으로 태그 메모리에 기록된 데이터를 리더를 통해 PC에 전송하고 읽기 명령으로 수신된 데이터와 태그로 전송하고 읽기 명령으로 수신된 데이터와 태그로 전송한 데이터를 비교한다. 이러한 기능을 가진 900MHz 대역의 EPC global Network RFID 교육용 시스템을 구현하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.699-707
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• 2016

중앙처리장치를 중심으로 하는 각종 내장형 시스템은 현재 각종 산업에 매우 광범위하게 쓰이고 있다. 특히 사물인터넷 등의 deeply embedded (심층 내장형) 시스템은 저비용, 소면적, 저전력, 빠른 시장 출시, 높은 코드 밀도 등을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 요구 조건을 만족시키는 중앙처리장치를 제안하고, 이를 중심으로 한 시스템온칩 플랫폼을 소개한다. 제안하는 중앙처리장치는 16 비트라는 짧은 명령어로만 이루어진 확장형 명령어 집합 구조를 갖고 있어 코드 밀도를 높일 수 있다. 그리고, 다중사이클 아키텍처, 카운터 기반 제어 장치, 가산기 공유 등을 통하여 로직 게이트가 차지하는 면적을 줄였다. 이 코어를 중심으로, 코프로세서, 명령어 캐시, 버스, 내부 메모리, 외장 메모리, 온칩디버거 및 주변 입출력 장치들로 이루어진 시스템온칩 플랫폼을 개발하였다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 변형된 하버드 구조를 갖고 있어, 메모리 접근 시 필요한 클락 사이클 수를 감소시킬 수 있었다. 코어를 포함한 시스템온칩 플랫폼은 상위 언어 수준과 어셈블리어 수준에서 모의실험 및 검증하였고, FPGA 프로토타이핑과 통합형 로직 분석 및 보드 수준 검증을 완료하였다. $0.18{\mu}m$ 디지털 CMOS 공정과 1.8V 공급 전압 하에서 ASIC 프론트-엔드 게이트 수준 로직 합성 결과, 50MHz 동작 주파수에서 중앙처리장치 코어의 논리 게이트 개수는 7700 수준이었다. 개발된 시스템온칩 플랫폼은 초소형 보드의 FPGA에 내장되어 사물인터넷 분야에 응용된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1446-1459
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• 2007

본 논문에서는 소형 임베디드 시스템의 처리 성능 향상을 위하여 하드웨어 및 소프트웨어 모듈간의 동적 협업 SoC 플랫폼을 제안하고 성능을 분석하였다. 기존의 소형 임베디드 시스템은 낮은 사양의 하드웨어 자원을 가지고 있어 복잡한 처리 과정을 포함하고 있는 멀티태스킹 환경에 적용하기가 어렵다. 이에 본 논문에서 제안한 하드웨어 및 소프트웨어 모듈간의 동적 협업 플랫폼은 시스템의 기능을 태스크 단위로 모듈화하여 조립형 형태의 세분화된 소프트웨어 및 하드웨어 모듈로 설계 및 구현이 가능하다. 또한 동적 협업이 요구되는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈 간의 통신 및 동기화 기법도 제안하였다. 제안한 하드웨어 및 소프트웨어 모듈간의 동적 협업을 지원하는 SoC 플랫폼의 성능을 분석한 결과, 메모리 접근과 계산 복잡도가 높을수록 소프트웨어 태스크로만 구성된 플랫폼보다 우수한 성능을 보여주었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.51-59
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• 2007

본 논문에서는 RFID 기술 중 리더와 태그간 900MHz 대역을 사용하여 교육용 시스템 설계를 제시하였다. 능동형 태그와 리더의 설계를 임베디드 환경에서 제시하였으며 리더와 접속 가능한 서버의 소프트웨어 개발은 PC 윈도우 운영체제 환경에서 실현하였다. 개발 환경으로는 AT89C51ED2가 리더와 태그의 프로세서로, 개발 언어는 C 언어로, 이를 제어하기 위하여 케일 C 컴파일러가 사용되었다. 서버인 PC에서는 비쥬얼 스튜디오상의 비주얼 C 언어가 사용되었다. 시스템의 기능 점검을 위하여 PC에서는 리더를 통해 태그 주소를 인지하고, 메모리에 데이터를 읽고 쓰는 기능을 첨가하여 900MHz 대역의 RFID 교육용 소프트웨어 시스템을 구성하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권4B호
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• pp.403-418
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• 2009

IPv6는 32 비트를 갖는 IPv4의 주소 공간 부족 문제를 해결하기 위하여 제안된 새로운 IP주소 체계로서 128비트를 갖는다. 그러므로 IPv6의 라우팅 테이블을 트라이 구조에 저장한다고 가정할 때, IPv4에 비해 매우 많은 레벨이 존재하게 된다. 따라서 IPv6 주소 검색을 위해서는 트라이 레벨에 따른 선형 검색보다 레벨에 따른 이진 검색 구조가 적합하며, 검색 성능이 더 우수하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 IPv6를 위한 트라이 레벨에 따른 새로운 이진 검색 알고리즘을 제안한다 본 논문에서 제안하는 구조는 레벨에 따른 이진 검색의 수행 시 통합 블룸 필터를 사용하여 노드가 존재하지 않는 레벨을 미리 걸러주는 방법을 통하여 외부 메모리 접근 횟수를 줄인다. 실제 라우터에서 사용하는 IPv6 라우팅 데이터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 1096개의 엔트리를 갖는 라우팅 테이블에 대하여 평균 $1{\sim}3$의 메모리 접근을 통하여 IPv6 주소 검색이 가능함을 보았다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.36-42
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• 2010

FFT(Fast Fourier Transform)는 IEEE 802.22와 같은 여러 무선표준에서 사용되는 OFDM 시스템의 주요 블록 중 하나이다. FFT의 전력소모 감소, 면적감소, 고속동작을 위해 새로운 FFT 아키텍처 개발, twiddle factor 곱셈을 위한 곱셈기의 수나 면적감소, 제어회로의 단순화 등에 초점을 둔 FFT 프로세서의 구현에 관한 연구가 지속적으로 진행되어왔다. FFT의 입력포인트 수 N이 증가함에 따라 $log_2N$ 개의 각 FFT 스테이지 구현에 사용되는 시프트레지스터(또는, 페모리)가 차지하는 비중이 전체 FFT회로의 70%이상이 되며 이러한 메모리들은 FFT의 처음 두 스테이지에 집중되어 두 스테이지의 메모리가 전체 메모리의 75%를 차지한다. 본 논문에서는 OFDM 송신부의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에서 요구되는 메모리 사이즈를 감소시키기 위해 입력변조신호, 파일럿(pilot)신호, 널(null) 신호의 mapping을 IFFT와 결합하는 새로운 기법을 제안한다. Cognitive radio 시스템에 적용하기 위한 2048포인트 IFFT를 제안한 방법으로 설계하고 메모리가 차지하는 면적에서 기존의 방법과 비교하여 38.5%이상의 이득을 가짐을 보인다.