최근에 성능의 한계를 드러내고 있는 수퍼스칼라 RISC를 대체할 새로운 프로세서 구조로서 SMT(Simultaneous Multi-Threading)이 활발히 연구되고 있다. SMT는 하나의 프로세서에 여러 개의 스레드가 하드웨어 자원을 동적으로 공유하며 동시에 수행되는 구조이다. 이러한 환경에서는 프로세서 안에 존재하는 여러 스레드로부터 명령어를 원활하게 공급하여 주는 것이 중요하다. SMT 프로세서는 기존의 프로세서에 비하여 사이클 당 실제 처리되는 명령어 수가 월등히 많기 때문에, 사이클 당 명령어 페치량과 페치된 명령어를 임시 저장하는 페치 큐의 엔트리수가 신중하게 결정되어야 한다. 또한 사이클마다 페치할 스레드와 각 스레드의 페치량을 결정하는 것이 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서 본 논문에서는 이러한 요소들이 프로세서 전체의 성능에 미치는 영향을 분석하고 그 결과를 바탕으로 SMT 프로세서에 최적화된 명령어 페치 전략에 대하여 논한다.
본 논문은 ISDN(Integrated Services Digital Network)망에서 저가형 멀티미디어 통신 단말에 사용될 ISDN 시스템 통합 칩의 설계 및 구현에 관한 것이다. ISDN 시스템 통합 칩은 32비트 RISC 프로세서를 가진 단말용 ISDN시스템 제어 칩으로서, ISDN S 인터페이스 송수신기를 포함하는 ISDN 통신망 접속기능, G.711 음성 코덱 기능 그리고, 데이터통신을 위한 PC 인터페이스 기능을 포함하는 ISDN 통신 단말에 필요한 모든 하드웨어 기능과 Q.931 호 제어 프로토콜을 포함하는 ISDN 프로토콜 및 인터넷 프로토콜 등을 내장하고 있다. 따라서 외부 부착 소자들을 최소화하여, ISDN 기본 속도 인터페이스(BRI : Basic Rate Interface)에 접속되는 ISDN 단말장치 또는 ISDN 터미널 정합장치의 구성 시 최적의 솔루션을 제공한다.
이 논문에서는 하드웨어와 소프트웨어의 통합 설계에 의한 H.263 동영상 코덱을 구현한다. 동영상의 부호화와 복호화를 실시간으로 수행하기 위해 동작 속도 및 응용성을 동시에 고려하여 H.263 코덱의 각 부분 중 어느 부분이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현된는 것이 바람직한지 결정하였다. 하드웨어로 구현하는 부분은 움직임 추정부 및 보상부와 메모리 제어부이고, 나머지 부분은 RISC (reduced instruction set computer) 프로세서를 사용하여 소프트웨어로 처리한다. 이 논문에서는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 효과적인 구현 방법을 소개한다. 특히 하드웨어로 구현되는 움직임 추정부를 위해서 주변 움직임 변위의 상관성 및 계층적 탐색을 이용한 다수의 움직임 후보를 가지고 알고리즘을 사용하였으며, 이 알고리즘에 기반한 소면적 구조를 제안한다. 소프트웨어로 처리되는 DCT (discrete cosine transform) 부분의 최적화를 위해서 움직임 추정부에서 얻어진 SAD (sum of absolute difference) 값에 근거하여 DCT 이후 양자화된 계수들의 통계적 특성을 분류하는 기법을 사용한다. 제안된 방법을 실제 RISC 프로세서와 gate array를 이용하여 구\ulcorner하고, 그 성능이 우수함을 확인하였다.
기존에 사용되는 대부분의 SoC는 공유버스 구조를 가지고 있어, 병목현상이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 SoC의 내부의 IP 수가 많을수록, 전체적인 SoC의 성능을 저하시키게 되어, CPU 자체의 속도보다는 전체적인 통신 분배에 의해 SoC의 성능이 좌우 된다. 본 논문에서는 공유버스의 단점인 병목현상을 줄이고 SoC의 성능을 향상시키기 위해 크로스바 스위치버스 구조를 제안한다. 크로스바 스위치 버스는 마스터 모률 8개, 슬레이브 모듈 16개까지 연결이 가능하며, 다중 버스 채널구조로 되어 있어 병렬통신이 가능하다. 또한 각 16개의 슬레이브 인터페이스마다 우선순위 정보가 저장된 아비터가 내장되어 하나의 마스터가 슬레이브를 독점하는 것을 방지하는 것과 동시에 효율적인 통신을 지원한다. OpenRISC 프로세서, VGA/LCD 제어기, AC97 제어기, 디버그 인터페이스, 메모리 인터페이스로 구성되는 SoC 플랫폼의 WISHBONE 온칩 공유버스 구조와 크로스바 스위치 버스구조의 성능을 비교한 결과, 기존의 공유버스보다 26.58%의 성능이 향상되었다.
본 논문에서는 차세대 통신망을 위한 G.729.1 광대역 음성 코덱을 활용한 인터넷 단말을 구현한 절차와 결과에 대해 기술하였다. 이러한 목적을 이루기 위해 먼저 음성 코덱 처리를 위한 DSP 기능을 가지며, 비디오 코덱 처리를 위한 향상된 멀티미디어 가속기 기능을 가진 고성능 RISC 응용 프로세서를 선택하였다. 단말 구현에 사용한 G.729.1 광대역 음성 코덱은 ITU-T에서 최근 표준화 된 것으로 G.729 음성 코덱 표준을 확장한 새로운 스케일러블 음성 및 오디오 코덱이다. G.729.1 코덱의 프로세서에서 처리 시간을 줄이고, 단말에 적용하기 위해 계산량이 많이 필요한 부분의 고정 소수점 C 코드를 어셈블리 언어로 변환하였다. 그 결과 원시 C 코드의 실행 시간을 약 80% 줄여서 단말에서 실시간으로 동작시켰다. 비디오 코덱은 프로세서의 eMMA 하드웨어에서 지원되는 H.263/MPEG-4 코덱을 사용하였다. 실제 망에 접속판 SIP 호 처리 시험에서 단 대 단 지연은 100ms 이하이고, PESQ 장비로 측정한 MOS 값은 평균 3.8 이었으며, 상용 단말들과의 연동 시험에서도 정상적으로 동작하였다.
멀티미디어 데이터를 아날로그 방식보다는 디지털 방식으로 처리하게 되면 여러 면에서 이득을 볼 수 있다. 멀티미디어 데이터를 디지털 방식으로 처리하는 방법 중 범용프로세서에서 멀티미디어 명령어에 의해 처리하게 되면 flexibility를 증가시키며 효율적으로 프로그램할 수 있다. 본 논문에서는 범용 프로세서 안에서 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 명령어 집합 구조와 이를 수행할 수 있는 프로세서의 구조를 제안하고 이를 HDL(Hardware Description Language)로 동작레벨에서 기술하고 시뮬레이션 하였다. 제안된 멀티미디어 명령어는 특성에 따라 8개의 그룹에 총 55개의 명령어로 구성되며 64비트 데이터 안에서 각각 8비트의 8바이트, 16비트의 4하프워드, 32비트의 2워드의 부워드(subword) 데이터들을 병렬 처리한다. 모델링된 프로세서는 오픈아키텍쳐(Open Architecture)인 SPARC V.9 의 정수연산장치(Integer Unit)에 기반을 두었으며 하바드 구조를 지닌 5단 파이프라인 RISC 형태이다.
In this Paper, We proposed the HLS(Http Live Streaming) transmitter which is operated easily and cheap in all networks and client environments compared to the exist video live streaming transmitter. We analyzed the HLS protocol and then implemented for making the HLS transmitter cheaper and portable. After designing the HLS transmitter hardware using the RISC processor of Arm11 core, we ported the Linux Operating System and implemented the HLS protocol using the open source FFmpeg and Segmenter. For the performance evaluation of the developed HLS transmitter, we made the testing environment which is including the notebook, iPhone, and aroid Phone. In this testing environment, we analysed the received video data at the client displayer. As a results of the performance evaluation, we could certify that the proposed HLS transmitter has a higher performance than the Apple company's HLS.
The development of technology provides and increases security as well as convenience for humans. The development of new technology directly affects the standard of life thanks to smart home automatic control systems. This paper describes a door control, automatic curtain, home security (CCTV, fire, gas, safe, etc.), home control (energy, light, ventilation, etc.) and web-based smart home automatic controller. It also describes the use of ARM (Advanced RISC Machines) for automatic control of home equipment, a Multi-Axes Servo Controller using FPGA (Field Programmable Gate Array) and PLC (programmable logic controller). Additionally, it describes the development of a HTML editor using web auto control software. The tab loading time (7 seconds) is faster when using ARM-based web browser software instead of Chrome and Firefox is used because the browser has a small memory footprint (300M). This system is realized by web auto controller language which controls and uses PLCs that are easier than existing devices. This smart home automatic control technology can control smart home equipment anywhere and anytime and provides a remote interface through mobile equipment.
Journal of information and communication convergence engineering
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제8권5호
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pp.570-574
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2010
A thinning algorithm changes a binary fingerprint image to one pixel width. A thinning stage occupies 40% cycle of 32-bit RISC microprocessor system for a fingerprint identification algorithm. Hardware block processing is more effective than software one in speed, because a thinning algorithm is iteration of simple instructions. This paper describes an effective hardware scheme for thinning stage processing using the Verilog-HDL in $160\times192$ Pixel Array. The ZS algorithm was applied for a thinning stage. The hardware scheme was designed and simulated in RTL. The logic was also synthesized by XST in FPGA environment. Experimental results show the performance of the proposed scheme.
In this paper, Web server is built up using PXA255, 32bit RISC processor with porting Embedded Linux and GoAhead, HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) web server, and the system with can monitor and control the environment and condition for AICC(Automatic Intelligent Cruise Control) is realized. For sending the operation condition and change of vehicle the desired data is derived by interacting ECU(Electric Control Unit) and Embedded system and the rpm of engine is controlled by step motor connected to throttle value.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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