• 제목/요약/키워드: Pipelined

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파이프라인 재귀적인 기술을 이용한 면적 효율적인 Reed-Solomon 복호기의 설계 (Design of an Area-Efficient Reed-Solomon Decoder using Pipelined Recursive Technique)

  • 이한호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권7호
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    • pp.27-36
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    • 2005
  • 본 논문은 무선 및 초고속 광통신등 다양한 통신 시스템에서 사용되는 고속 Reed-Solomon (RS) 복호기의 하드웨어 면적을 줄인 새로운 구조를 소개한다. 특히 folding 기술을 이용하여 높은 처리율(throughput)과 적은 하드웨어 복잡도(hardware complexity)를 가지고 있는 새로운 PrME (Pipelined recursive Modified Euclidean) 구조를 제안한다 제안된 PrME 구조는 일반적으로 사용되는 systolic-array 그리고 완전한 병렬(fully-parallel) 구조와 비교하여 하드웨어 복잡도를 약 80$\%$정도 줄일 수 있다. 제안된 RS 복호기는 1.2 V의 공급전압과 0.13-um CMOS 기술을 사용하여 설계하고 구현하였는데, 총 24,600개의 게이트수, 5-Gbit/s의 데이터 처리율과 클락 주파수 625 MHz에서 동작함을 보여준다. 제안된 면적 효율적인 PrME 구조에 기반한 RS 복호기는 초고속 광통신뿐만 아니라 무선통신을 위한 차세대 FEC구조 등에 바로 적용될 수 있을 것이다.

IEEE 802.11a OFDM System을 위한 파이프라인 구조 IFFT/FFT 모듈의 설계와 비교 (Design and Comparison of the Pipelined IFFT/FFT modules for IEEE 802.11a OFDM System)

  • 이창훈;김주현;강봉순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.570-576
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고속 무선 LAN에서 사용하는 IEEE 802.11a OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)에서 주요 구성인 IFFT/FFT(Inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier Transform)에 대한 설계에 대해 비교하였다. 설계된 IFFT/FFT는 무선 LAN의 표준에 맞게 64 point의 FFT로 연산을 수행하며, S/P(Serial-to-Parallel)이나 P/S(Parallel-to-Serial)변환기가 필요 없는 Pipelined FFT의 구조로 설계하였다. 그 중 Radix-2 알고리즘을 이용한 R22SDF(Radix-2 Single-path Delay Feedback) 방식, R2SDF(Radix-2 Single-path Delay Feedback) 방식과 Radix-4 알고리즘을 이용한 R4SDF(Radix-4 Single-path Delay Feedback) 방식, R4SDC(Radix-4 Single-path Delay Commutator) 방식을 사용하여 비교하였다. 하드웨어 구현 시 발생하는 오차를 줄이기 위해 Butterfly 연산 후 일부 소수점을 가지고 계산하는 구조로 설계하였다. R22SDF 방식을 이용할 경우 메모리를 제외한 전체 게이트 수가 44,747 개로 다른 구조에 비해 적은 하드웨어와 낮은 오차율을 가진다.

네트워크 환경에 적합한 AES 암호프로세서 구조 분석 (Structure Analysis of ARS Cryptoprocessor based on Network Environment)

  • 윤연상;조광두;한선경;유영갑;김용대
    • 정보보호학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3-11
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    • 2005
  • 본 논문은 ARS 암호프로세서의 성능분석모델을 제안하였다. 제안된 모델은 M/M/1 큐잉 모델을 기반으로 포아송 분포를 트래픽 입력으로 가정하였다. 모델을 이용한 성능분석결과 1kbyte 패킷입력에서 ARS 암호화 10라운드를 1클록에 처리하게끔 설계된 파이프라인 구조가 10클록에 처리되는 비-파이프라인 구조에 비하여 $4.0\%$ 정도의 성능향상만을 확인하였다. FPGA상에서 AES 암호프로세서를 구현한 결과 파이프라인 구조는 비-파이프라인 구조와 비교하여 게이트 수는 3.5배 크게 소요되었으나 성능은 $3.5\%$의 증가만을 나타내었다. 제안된 모델은 네트워크 컴퓨터에 사용될 AES 암호프로세서 설계 시, 최적의 가격대성능비를 갖는 구조를 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

파이프라인 데이터패스 자동 생성을 위한 상위수준 합성 시스템의 설계 (Design of a High-Level Synthesis System for Automatic Generation of Pipelined Datapath)

  • 이해동;황선영
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권3호
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    • pp.53-67
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    • 1994
  • This paper describes the design of a high-level synthesis system. SODAS-VP. which automatically generates hardwares executing operation sequences in pipelined fashion.Target architecture and clocking schemes to drive pipelined datapath are determined, and the handling of pipeline hazards which degrade the performance of pipeline is considered. Partitioning of an operation into load, operation, and store stages, each of which is executed in partitiones control step, is performend. Pipelinecl hardware is generated by handling pipeline hazards with internal forwarding or delay insertion techniques in partitioning process and resolving resource conflicts among the partitioned control steps with similarity measure as a priority function in module allocation process. Experimental results show that SODAS-VP generates hardwares that execute faster than those generated by HAL and ALPS systems. SODAS-VP brings improvement in execution speed by 17.1% and 7.4% comparing with HAL and ALPS systems for a MCNC benchmark program, 5th order elliptical wave filter,respectively.

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휴대 단말기용 3D Graphics Lighting Processor 설계 (A Design of 3D Graphics Lighting Processor for Mobile Applications)

  • 양준석;김기철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.837-840
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    • 2005
  • This paper presents 3D graphics lighting processor based on vector processing using pipeline chaining. The lighting process of 3D graphics rendering contains many arithmetic operations and its complexity is very high. For high throughput, proposed processor uses pipelined functional units. To implement fully pipelined architecture, we have to use many functional units. Hence, the number of functional units is restricted. However, with the restricted number of pipelined functional units, the utilization of the units is reduced and a resource reservation problem is caused. To resolve these problems, the proposed architecture uses vector processing using pipeline chaining. Due to its pipeline chaining based architecture, it can perform 4.09M vertices per 1 second with 100MHz frequency. The proposed 3D graphics lighting processor is compatible with OpenGL ES API and the design is implemented and verified on FPGA.

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에지완료 검출을 이용한 클럭이 없는 CMOS 웨이브파이프라인 덧셈기 설계 (CMOS Clockless Wave Pipelined Adder Using Edge-Sensing Completion Detection)

  • 안용성;강진구
    • 전기전자학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.161-165
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    • 2004
  • 본 논문은 CMOS 에지 완료검출 신호를 이용하여 8bit 웨이브파이프라인 덧셈기를 설게하였다. 이 구조는 클럭이 필요 없이 동작한다. 에지감지후 신호완료를 검출하는 알고리즘회로는 센서회로와 래치로 구성되어있다. 제안하는 구조를 이용하여 8bit 덧셈기의 출력이 거의 같은 시간에 만들어 지도록 정렬된다. 시뮬레이션에서 0.35um CMOS 공정을 사용하여 3.3V 공급전압으로 1GHz 동작을 확인하였다.

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고속 네트워크 스위치에서의 QoS보장을 위한 아웃풋 큐 구조 (Advanced Pipelined Heap Architecture for Output Queueing Switches)

  • 김성원;김종권
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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    • pp.254-256
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    • 2000
  • 본 논문에서는 여러 단계의 QoS(Quality of Service)를 지원하면서 빠르고 확장이 용이하며 각종 패킷 폐기(packet drop) 방식을 지원하는 평형 파이프라인 우선순위 아웃풋 큐 구조(balanced pipelined priority output queue architecture)를 제시하고 있다. 본 방안은 기존에 연구된 파이프라인 우선순위 힙(pipelined heap, P-heap)[1]을 기반으로 하고 있다. 파이프라인 우선순휘 힙은 우선순위에 따라 패킷을 전송하는 작업을 파이프라인 방식으로 처리하여 처리 성능을 향상시킨 아웃풋 큐 구조이다. 그러나 P-heap은 평형성(balance) 문제를 전혀 고려하고 있지 않으며, 다양한 패킷 폐기 방안을 제공하고 있지 못하다. 본 논문에서는 이런 측면에서 P-heap을 개선한 Advanced P-heap을 제안하고 있다. Advanced P-heap은 평균적인 상황에서 힙에 평형성을 부여하고, 각종 패킷 폐기 정책을 지원할 수 있는 일반적인 우선순위별 차별 패킷 구조를 제시하고 있다.

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새로운 이중 색인 사상에 의한 다차원 DFT의 파이프라인 구조 개발 (A New Two-Level Index Mapping Scheme for Pipelined Implementation of Multidimensional DFT)

  • 유성욱
    • 전기학회논문지
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    • 제56권4호
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    • pp.790-794
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    • 2007
  • This paper presents a new index mapping method for DFT (Discrete Fourier Transform) and its application to multidimensional DFT. Unlike conventional index mapping methods such as DIT (Decimation in Time) or DIF (Decimation in Frequency) algorithms, the proposed method is based on two levels of decomposition and it can be very efficiently used for implementing multidimensional DFT as well as 1-dimensional DFT. The proposed pipelined architecture for multidimensional DFT is very flexible so that it can lead to the best tradeoff between performance and hardware requirements. Also, it can be easily extended to higher dimensional DFTs since the number of CEs (Computational Elements) and DCs (Delay Commutators) increase only linearly with the dimension. Various implementation options based on different radices and different pipelining depths will be presented.

저전력 8비트 10MS/s 파이프라인 ADC 설계 (A Design of 8bit 10MS/s Low Power Pipelined ADC)

  • 배성훈;임신일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.606-608
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    • 2006
  • This paper describes a 8bit 10MS/s low power pipelined analog-to-digital converter(ADC). To reduce power consumption in proposed ADC, a high gain op-amp that consumes large power in MDAC(multiplying DAC) of conventional pipelined ADC is replaced with simple comparator and current sources. Moreover, differential charge transfer amplifier technique with latch in the sub-ADC reduces the power consumption to less than half compared with the conventional sub-ADC which use high speed comparator. The proposed ADC shows the power consumption of 1.8mW at supply voltage of 1.8V. This proposed ADC is suitable to apply to the portable display device. The circuit was implemented with 0.18um CMOS technology and the core size of circuit is 2.5mm${\times}$1mm.

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수퍼스칼라 마이크로프로세서용 부동 소수점 연산회로의 설계 (A design of floating-point arithmetic unit for superscalar microprocessor)

  • 최병윤;손승일;이문기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.1345-1359
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    • 1996
  • This paper presents a floating point arithmetic unit (FPAU) for supescalar microprocessor that executes fifteen operations such as addition, subtraction, data format converting, and compare operation using two pipelined arithmetic paths and new rounding and normalization scheme. By using two pipelined arithmetic paths, each aritchmetic operation can be assigned into appropriate arithmetic path which high speed operation is possible. The proposed normalization an rouding scheme enables the FPAU to execute roundig operation in parallel with normalization and to reduce timing delay of post-normalization. And by predicting leading one position of results using input operands, leading one detection(LOD) operation to normalize results in the conventional arithmetic unit can be eliminated. Because the FPAU can execuate fifteen single-precision or double-precision floating-point arithmetic operations through three-stage pipelined datapath and support IEEE standard 754, it has appropriate structure which can be ingegrated into superscalar microprocessor.

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