• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.97-103
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• 2009

본 논문에서는 시스템의 변경이 많고 적은 비용으로 고성능 데이터 처리가 요구되는 응용분야에서 시스템의 유연성, 가격, 크기 및 성능을 개선하기 위한 목적으로 알테라(Altera)의 $Nios^{(R)}$ II 임베디드 프로세서(embedded processor) 4개를 사용하여 주종(master-slave)과 공유메모리(shared memory) 구조를 가지는 병렬처리 시스템을 설계하고 구현하였다. 설계한 병렬처리 시스템은 $Nios^{(R)}$ II 32bit RISC 프로세서. $SOPC^{(R)}$ Builder, $Quartus^{(R)}$ II, $ModelSim^{(R)}$으로 개발되었으며 설계한 병렬처리 시스템의 성능 평가는 $Terasic^{(R)}$사의 $DE2-70^{(R)}$ 레퍼런스 보드($Cyclone^{(R)}$ II(EP2C70F896C6N) FPGA)에서 검증하고 구현하였다. 설계한 병렬처리 시스템의 성능을 평가하기 위해서 1개, 2개, 4개의 프로세서로 512, 1,024, 2,048, 4,096, 8,192 N-point FFT(fast fourier transform) 연산을 수행하여 속도향상(Sp)과 시스템의 효율(Ep)을 평가하였다. 성능평가 결과 Sp는 1개의 프로세서를 사용한 경우에 비해서 2개의 프로세서를 사용한 경우 평균 1,8배, 4개의 프로세서를 사용한 경우에는 평균 2.4배의 속도향상을 보였다. 또한 Ep는 1개의 프로세서를 사용한 경우에는 1, 2개의 프로세서를 사용한 경우에는 평균 0.90, 4개의 프로세서를 사용한 경우에 평균 0.59를 보였다. 결과적으로 논문에서 구현된 병렬처리 시스템은 단일 프로세서를 사용하는 경우에 비해서 고성능 데이터 처리가 요구되는 분야에서 경제적인 시스템으로 구현할 수 있음을 보였다.

• 전력전자학회지
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• 제9권3호
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• pp.18-22
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• 2004

PC용 마이크로프로세서는 Intel사의 아키텍처로 거의 표준화되어 있지만, 임베디드 마이크로프로세서에 눈을 돌린다면 마치 춘추전국시대의 양상을 뛰고 있다 국외에서 임베디드 마이크로프로세서로써 주목을 받는 것들 중에 하나인 Renesas Technology사(2003년, 히타치와 미쯔비시와의 합작회사)의 SuperH(SH) 계열을 소개하고자 한다. 현재 국내에서는 SuperH RISC CPU를 사용하는 교육기관. 연구소, 그리고 업체는 소수에 그치고 있지만, 한국을 제외한 국외에서는 TI사의 TMS시리즈와 같이 전력전자분야뿐만 아니라 로봇, 모바일 홈네트워크, AV기기, CIS(Car Information System) 등의 분야에도 폭 넓게 응용되고 있다. [1-4] 저자는 본 특집을 통해 SuperH시리즈에 대한 구조와 특징을 소개함으로써 국내에서도 이를 이용한 연구활동이나 제품개발에 커다란 도움이 되었으면 한다.(중략)

• 전자진흥
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• 제9권5호
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• pp.49-54
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• 1989

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1058-1067
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• 2004

자바 가상 기계는 모바일 및 내장형 제어 디바이스와 같은 소형 디바이스에 적합한 간결한 코드, 단순한 수행 동작, 플랫폼 독립성의 특성을 제공하지만, 스택 기반 동작에 기인한 낮은 연산 효율이 라는 큰 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 낮은 동작 속도 문제를 제거하여, 모바일 및 내장형 제어 분야용 자바 가속기를 설계하였다. 설계된 자바 가속기는 자바 가상머신 명령어 코드 중 81개를 구현하며, 효율적인 보조 프로세서 인터페이스와 명령어 버퍼를 사용하여 기존 32-비트 RISC 프로세서에 자바 보조 프로세서로 활용될 수 있도록 하였다. 자바 가속기는 14,300개의 게이트로 구성되며, 0.35um CMOS 공정 조건에서 약 50 Mhz의 동작 주파수를 갖는다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.331-340
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• 2021

5G를 포함한 통신 산업이 발전함에 따라, 모바일 임베디드 시스템을 위한 특수목적의 초소형 컴퓨터인 SoC (System on Chip)의 개발이 증대되고 있다. 이에 따라, 산업체와 기업들의 기술 설계의 패러다임이 변화하고 있다. 기존의 공정은 기업들이 마이크로 아키텍처를 구매하였다면, 지금은 ISA (Instruction Set Architecture)를 사들여, 기업이 직접 아키텍처를 설계한다. RISC-V는 축소 명령어 집합 컴퓨터 기반의 개방형 명령어 집합이다. RISC-V는 모듈화를 통하여 확장이 가능한 ISA를 탑재했으며, 현재 전 세계적 기업들의 지원을 통하여 ISA의 확장 버전 등이 개발되고 있다. 본 논문에서는 RISC-V에서 국산 블록 암호 ARIA, LEA, PIPO에 대하여 성능 벤치마킹과 분석 결과를 제공한다. 또한, RISC-V의 기본 명령어 집합과 특징을 활용한 구현 방법을 제안하고 성능을 논의한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권7호
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• pp.65-75
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• 2011

SoC 설계기술이 발전함에 따라 디버깅이 차지하는 비중은 더욱더 증가되고 있으며 사용자는 빠르고 정확한 디버거를 원하고 있다. 본 논문에서는 새로 설계되는 RISC 프로세서에 적용할 디버거를 위한 변형된 JTAG을 제안 및 설계하여 디버깅 기능 수행에 필요한 사이클을 줄임으로써 빠른 디버거를 구현하였다. 구현된 JTAG은 Core-A의 OCD에 내장하여 SW 디버거와 연동하여 FPGA 레벨까지 검증 마치고 디버거로서의 기능 및 신뢰성을 확인하였다. Core-A의 OCD에 내장된 제안한 JTAG은 기존의 JTAG과 비교하였을 경우, 디버깅 수행 사이클은 수행되는 디버깅 기능에 따라 약 8.5~72.2% 감소되고 추가적으로 게이트 카운트도 약 31.8%감소되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.257-260
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• 1999

We have designed a 32-bit RISC microprocessor with 16/32-bit fixed-point DSP functionality. This processor, called YRD-5, combines both general-purpose microprocessor and digital signal processor (DSP) functionality using the reduced instruction set computer (RISC) design principles. It has functional units for arithmetic operation, digital signal processing (DSP) and memory access. They operate in parallel in order to remove stall cycles after DSP and load/store instructions with one or more issue latency cycles. High performance was achieved with these parallel functional units while adopting a sophisticated 5-stage pipeline structure and an improved DSP unit.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.1005-1014
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• 1990

This paper proposes the control unit of a 32-bit high-performance RISC type microprocessor. This control unit controls the whole data path of target processor and on chip instruction/data caches in 4-stage pipelined scheme. For the improvement of speed, large parts of data path and control unit are designed by domino-CMOS and hard-wired circuit technology. First, in this paper, target processor's instruction set and data path are defined, and next, all signals needed to control the data path are analyzed. The decoder of control unit and clock generated logic block are implemented in DCAL(Dynamic CMOS Array Logic) with modified clock scheme for the purpose of speed up and supporting RISC processor's pipelined architecture efficiently.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권7호
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• pp.1015-1024
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• 1990

This paper proposes a program counter unit(PCU) on the pipelined architecture of RISC (Reduced Instruction Set Computer) type high performance processors, PCU is used for supplying instruction addresses to memory units(Instruction Cache) efficiently. A RISC processor's PCU has to compute the instruction address within required intervals continnously. So, using the method of self-generated incrementor, is more efficient than the conventional one's using ALU or private adder. The proposed PCU is designed to have the fast +4(Byte Address) operation incrementor that has no carry propagation delay. Design specifications are taken by analyzing the whole data path operation of target processor's default and exceptional mode instructions. CMOS and wired logic circuit technologic are used in PCU for the fast operation which has small layout area and power dissipation. The schematic capture and logic, timing simulation of proposed PCU are performed on Apollo W/S using Mentor Graphics CAD tooks.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.27-32
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• 2022

RISC-V is an open instruction set architecture (ISA) developed in 2010 at UC Berkeley, and active research is being conducted as a processor to compete with ARM. In this paper, we propose an SoC system including an RV32I ISA-based 32-bit 5-stage pipeline processor and AHB bus master. The proposed RISC-V processor supports 37 instructions, excluding FENCE, ECALL, and EBREAK instructions, out of a total of 40 instructions based on RV32I ISA. In addition, the RISC-V processor can be connected to peripheral devices such as BRAM, UART, and TIMER using the AHB-lite bus protocol through the proposed AHB bus master. The proposed SoC system was implemented in Arty A7-35T FPGA with 1,959 LUTs and 1,982 flip-flops. Furthermore, the proposed hardware has a maximum operating frequency of 50 MHz. In the Dhrystone benchmark, the proposed processor performance was confirmed to be 0.48 DMIPS.