This paper proposes an 3D graphics rendering processor for portable device. One the most important factor is chip size for portable device, but the conventional 3D graphics rendering processor is not a suitable because the processor needs a lot of multiplication and division units. So the proposed architecture substitutes single precision floating point by 32 bit fixed point, and uses recursive units for the same operation such as color values(z, r, g, b, a) and texture values (s, t, u, v). In this approach, we reduce numbers of multiplications and divisions by 66.1% and 75% respectively at the sacrifice of performance degradation by 2.12%.
In this paper we propose an EWLD(Enhanced Weighted Levenshtein Distance) algorithm to organize code-string pattern matching linear array processor based on the mappting to an one-dimensional array from a two-dimensional matching matrix, and design a processing element(PE) of the processor, N PEs are required instead of NS02T in the processor because of the mapping. Data input and output between PEs and all internal operations of each PE are performed in bit-serial fashion. The bit-serial operation consists of the computing of word distance (WD) by comparison and the selection of optimal code transformation path, and takes 22 clocks as a cycle. The layout of a PE is designed based on the double metal $1.5\mu$m CMOS rule. About 1,800 transistors consistute a processing element and 2 PEs are integrated on a 3mm$\times$3mm sized chip.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제20권1호
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pp.125-137
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2009
스마트카드는 작은 크기의 마이크로 컴퓨터칩을 내장하고 있다. 이 칩은 프로세서, RAM, ROM, 클럭, 버스 그리고 암호전용 코프로세서 등을 포함하고 있다. 따라서 이 칩은 RFID 태그와 비교해서 가격이 비싸고, 복잡하지만 안전한 칩이다. 스마트카드의 주요 응용분야는 전자뱅킹이나 안전한 통신 관련 분야이다. 자바카드는 개방형 플랫폼 중 가장 널리 사용되는데 그 이유는 자바카드의 보안성, 플랫폼 독립성, 그리고 빠른 개발 싸이클 때문이다. 하지만 자바카드는 실행속도가 느리기 때문에 자바 카드의 성능개선은 중요한 연구 분야가 되어왔다. 본 논문에서는 효과적인 트랜잭션버퍼 관리 방법을 제안하여 자바카드의 성능을 개선시켰으며 실험을 통하여 그 성능을 입증하였다.
This paper presents the implementation of hash functions for IPSEC chip. There is an increasing interest in high-speed cryptographic accelerators for IPSec applications such as VPNs (virtual private networks). Because diverse algorithms are used in Internet, various hash algorithms are required for IPSec chip. Therefore, we implemented SHA-1, HAS-160 and MD5 in one chip. These hash algorithms are designed to reduce the number of gates. SHA-1 module is combined with HAS-160 module. As the result, the required logic elements are reduced by 27%. These hash algorithms have been implemented using Altera's EP20K1000EBC652-3 with PCI bus interface.
In this paper, we present a design of modem and vocoder digital signal processor (DSP) chips for CDMA mobile station. The modem chip integrates CDMA reverse link modulator, CDMA forward link demodulator and Viterbi decoder. This chip contains 89,000 gates and 29 kbit RAMs, and the chip size is $10 mm{\times}10.1 mm$ which is fabricated using a $0.8{\mu}m$ 2 metal CMOs technology. To carry out the system-level simulation, models of the base station modulator, the fading channel, the automatic gain control loop, and the microcontroller were developed and interfaced with a gate-level description of the modem application specific integrated circuit (ASIC). The Modem chip is now successfully working in the real CDMA mobile station on its first fab-out. A new DSP architecture was designed to implement the Qualcomm code exited linear prediction (QCELP) vocoder algorithm in an efficient way. The 16 bit vocoder DSP chip has an architecture which supports direct and immediate addressing modes in one instruction cycle, combined with a RISC-type instruction set. This turns out to be effective for the implementation of vocoder algorithm in terms of performance and power consumption. The implementation of QCELP algorithm in our DSP requires only 28 million instruction per second (MIPS) of computation and 290 mW of power consumption. The DSP chip contains 32,000 gates, 32K ($2k{\times}16\;bit$) RAM, and 240k ($10k{\times}24\;bit$) ROM. The die size is $8.7\;mm{\times}8.3\;mm$ and chip is fabricated using $0.8\;{\mu}m$ CMOS technology.
본 논문에서는 기존의 superscalar GP-GPU 구조와 달리 superscalar issue를 제거하여 GP-GPU성능을 향상하는 방법을 제안한다. superscalar issue를 제거하기 위해 stream processor의 구조를 단순화했다. stream processor의 구조가 단순화 됨에 따라 하드웨어의 크기를 크게 늘리지 않고 thread 개 수가 늘려 성능을 개선하였다. thread 개수가 늘어남에 따라 thread의 묶음인 warp을 관리하는 warp scheduler 구조를 새롭게 제안하였다. 제안하는 warp scheduler는 superscalar issue가 제거 되어 있기 때문에 warp 활성화 정보를 통해 라운드 로빈 스케쥴링을 통해 활성화 된 warp에게 명령어를 전달한다. 성능 비교는 가우시안 필터링 연산을 사용하였으며 기존의 GP-GPU의 비해 7.89배의 성능향상을 보였다.
Magnetic levitation system is nonlinear and inherently unstable, so it is difficult to control. Analog control circuit was widly used as the controller of magnetic levitation system, but digital controller is now substituted for analog controller according to development of digital electronics. In this study, Atmel AVR series, ATmega 128 which is a kind of $\mu$-processor for digital controller is used because the chip is cheap and popular. We designed and made ATmega 128 one-board controller and aimed to verify validity through the experiance of levitation response.
A small camera module fabricated by including bare chip bonding methods is utilized to realize advanced mobile devices. One of the driving forces is the TOG (Tape On Glass) bonding method which reduces the packaging size of the image sensor clip. The TOG module is a new thinner and smaller image sensor module, using flip chip interconnection method with the ACP (Anisotropic Conductive Paste). The TOG production process was established by determining the optimum bonding conditions for both optical glass bonding and image sensor clip bonding lo the flexible PCB. The bonding conditions, including sufficient bonding margins, were studied. Another bonding method is the flip chip bonding method for DSP (Digital Signal Processor) chip. A new AC\ulcorner was developed to enable the short resin curing time of 10 sec. The bonding mechanism of the resin curing method was evaluated using FEM analysis. By using these flip chip bonding techniques, small camera module was realized.
본 논문에서는 영상처리용 16개의 처리기를 위한 다중접근기억장치(Multi-Access Memory System) 및 병렬처리기의 칩을 설계하였다. 다중접근기억장치는 병렬접근 메모리 시스템의 한 종류로서 영상의 픽셀 데이터값에 8가지 타입으로 동시 접근이 가능하다. 또한 일정한 간격을 두고 픽셀 데이터값에 접근하는 것이 가능하다. 다중접근기억장치가 내장된 병렬처리기는 실제로 2003년에 구현되어진 적이 있다. 하지만 고해상도 영상을 실시간으로 처리하기에는 그 성능이 미치지 못하였다. 이에 본 논문에서는 이전의 시스템의 메모리 모듈(Memory Module)과 처리기(Processing Element)를 추가 확장하여 보다 개선된 병렬처리 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 이전의 시스템보다는 3배, 시리얼 시스템보다는 6배 빠른 속도로 모폴로지컬 클로징(Morphological closing) 알고리즘의 수행이 가능하다.
프로세서 성능향상에 일반적으로 이용되어 오던 명령어 수준의 병렬성은 이제 그 한계를 드러내고 있다. 명령어 수준의 병렬성을 이용하는데 장애가 되는 요인 중에 하나는 분기문에 의한 제어 흐름의 변화이다. 단일 칩 멀티프로세서는 쓰레드 수준의 병렬성을 이용하는 프로세서이다. 그러나 다중 쓰레드를 고려하지 않고 작성된 프로그램을 수행하는 경우에는 단일 칩 멀티프로세서의 성능을 최대한 사용할 수 없는 단점이 있다. 이와 같은 두 가지 성능 저하 요인을 극복하기 위해 본 논문에서는 다중 경로 수행 기법을 단일 칩 멀티프로세서에 적용한 분기 동시 수행 기법을 제안한다. 제안된 방법에서는 유휴 중인 프로세서를 이용하여 조건 분기의 두 흐름을 모두 수행하게 한다. 이를 통하여 분기문에 의한 제어 흐름이 끊기는 것을 막고 유휴 시간을 줄여서 프로세서의 효율을 높일 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제시한 분기 동시 수행의 효과를 분석한 결과 분기 동시 수행으로 약 20%의 유휴 시간이 감소하였고, 분기 예측 성공률은 최대 10% 향상 되었다. 전체적으로 일반적인 단일 칩 멀티프로세서에 비해 최대 39%의 성능 향상을 이루었고, 슈퍼스칼라 프로세서에 비해 최대 27%의 성능 향상을 이루었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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