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

• ETRI Journal
• /
• 제10권3호
• /
• pp.24-35
• /
• 1988

본 논문은 한국전자통신연구소에서 개발하고 있는 RISC 형태의 32비트 프로세서인 HARP(High-performance Architecture for Risc-type Processor)의 파이프라인 설계와 익셉션 처리 방법에 관한 것이다. HARP의 파이프라인은 명렁어 페치의 병목현상을 해결하기 위하여 중첩된 메모리 액세스 방법을 사용하며 이는 5단계로 구성된다. 그리고 명령어 동시 수행으로 인해 발생하는 자원 충돌을 해결하기 위하여 bypassing logic, instruction fetch unit 및 code-reorganizer를 사용한다. 명령어 수행시 파이프라인 상에서 발생하는 익셉션에 대해서는 익셉션 처리의 복잡성을 피하기 위하여 instruction restart 방법을 사용한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
• /
• pp.755-758
• /
• 1998

As the performance of microprocessor improves, the design complexity grows exponentially. Therefor, it is very important to make the bug-free model as early as possible in a design life-cycle. This paper describes the simulation-based functional verification methodology for the RTL level description model. It is performed by multi-stage verification methods using extensive hand-generated self-checking tests supplemented with random tests. This approach is opplied to the functional verification of the GPU processor of Raptor and various bugs are detected.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
• /
• 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.609-612
• /
• 2002

본 논문은 다양한 멀티미디어 응용을 위한 재구성가능(reconfigurable) 구조의 프로세서 설계에 대해서 연구하였다. 설계된 프로세서는 RISC 코어 프로세서와 코스-그레인(coarse-grain) 구조의 재구성가능 셀들의 배열로 이루어진 처리 유닛으로 구성되었다. 여기서 사용된 RISC 코어 프로세서는 하드웨어 구조를 간단히 하기 위하여 MIPS 명령어들 중에서 사용빈도가 높은 것들만 고려하였으며, 재구성가능 처리를 위한 별도의 명령어를 추가하였다. 본 논문에서 제시한 재구성가능 프로세서는 VHDL로 모델링하여 실행을 검증하였으며, 하드웨어의 유연성을 증가하여 다양한 멀티미디어 응용에 적용함과 아울러 속도향상에 기여함을 볼 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제6권4호
• /
• pp.376-382
• /
• 2008

Developing highly cost-efficient and reliable embedded systems demands hardware/software co-design and co-simulation due to fast TTM and verification issues. So, it is essential that Platform-Based SoC design methodology be used for enhanced reusability. This paper addresses a reusable SoC platform based on OpenCores soft processor with reconfigurable architectures for hardware/software codesign methodology. The platform includes a OpenRISC microprocessor, some basic peripherals and WISHBONE bus and it uses the set of development environment including compiler, assembler, and debugger. The platform is very flexible due to easy configuration through a system configuration file and is reliable because all designed SoC and IPs are verified in the various test environments. Also the platform is prototyped using the Xilinx Spartan3 FPGA development board and is implemented to a single chip using the Magnachip cell library based on $0.18{\mu}m$ 1-poly 6-metal technology.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
• /
• pp.217-220
• /
• 2021

ICISC'19에서 기존 CHAM과 동일한 구조와 규격을 갖지만, 라운드 수만 증가시킨 revised CHAM이 발표되었다. CHAM은 사물인터넷에서 사용되는 저사양 프로세서에서 효율적인 구현이 가능한 특징을 갖고 있다. AVR, ARM 프로세서 상에서의 CHAM 암호 알고리즘에 대한 최적 구현은 존재하지만, 아직 RISC-V 프로세서 상에서의 CHAM 구현은 존재하지 않는다. 따라서, 본 논문에서는 RISC-V 프로세서 상에서의 Revised CHAM 알고리즘을 최초로 구현을 제안한다. CHAM 라운드 함수의 내부 구조의 일부를 생략하여 최적 구현하였다. 그리고 홀수 라운드와 짝수 라운드를 모듈별로 구현하여 필요에 따라 모듈을 호출하여 손쉽게 사용할 수 있게 하였다. 결과적으로, RISC-V 상에서 제안 기법 적용하기 전보다 제안 기법 적용 후에 12%의 속도 향상을 달성하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제9권6호
• /
• pp.1211-1217
• /
• 2005

Embedded system은 소수의 System-On-Chip (SOC)으로 대부분의 기능이 구현되어지는 추세이며, 이러한 SOC의 구조는 대체로 RISC 기반의 내장 마이크로프로세서를 중심으로 발전해 왔다. 하지만 RISC 기반의 ARM, MIPS등의 범용 프로세서들은 점차 그 필요성이 커지고 있는 네트워크 기능과 멀티미디어 처리 기능 등에 대해서는 많은 고려 없이 설계된 프로세서들이다. 소규모 사업자 및 개인 사용자를 위한 네트워크 기기의 경우는 가격대비 성능이 우수한 제품이 시장을 차지하는데 유리하므로, 지금까지 대부분의 경우에서 전용 하드웨어를 사용하지 않고, PHY와 MAC layer 일부의 기본적인 기능을 제외한 나머지 네트워크 기능을 모두 상기한 내장 마이크로프로세서로 처리하고 있다. VDSL, FTTH과 같이 고속 인터넷을 가능하게 하는 기술이 발전함에 따라, 기존의 범용 프로세서에 기반을 둔 네트워크 기기는 빠른 속도로 그 성능의 한계에 다다르고 있다. 이는 단순히 프로세서의 동작 속도를 높이는 것으로 해결할 수 있는 문제가 아닌 것으로 보이며, 네트워크 프로토콜의 처리에 최적화 되어 있지 않은 범용 프로세서의 사용에 근본적인 문제점이 있다고 하겠다. 본 연구를 통하여 네트워크 기능 수행에 효율적인 네트워크 프로세서를 설계하고 이를 Home gateway용 SOC에 내장하고 성능을 측정하여 그 상용화 가능성을 타진한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
• /
• pp.313-316
• /
• 2002

This paper presents the design and implementation of a crypto processor, a special-purpose microprocessor optimized for the execution of cryptography algorithms. This crypto processor can be used fur various security applications such as storage devices, embedded systems, network routers, etc. The crypto processor consists of a 32-bit RISC processor block and a coprocessor block dedicated to the SEED and triple-DES (data encryption standard) symmetric key crypto (cryptography) algorithms. The crypto processor has been designed and fabricated as a single VLSI chip using 0.5 $\mu\textrm{m}$ CMOS technology. To test and demonstrate the capabilities of this chip, a custom board providing real-time data security for a data storage device has been developed. Testing results show that the crypto processor operates correctly at a working frequency of 30MHz and a bandwidth o1240Mbps.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권1호
• /
• pp.76-84
• /
• 2009

본 논문에서는 교육적 활용과 어플리케이션 개발에 응용 가능한 SoC 플랫폼을 제안한다. 플랫폼 하드웨어는 OpenRISC 프로세서, 범용 입출력장치, 범용 직렬 인터페이스, 디버그 인터페이스, VGA/LCD 제어기 등의 주변장치와 온 칩 SRAM 및 WISHBONE 인터커넥터로 구성되며 전체 합성 가능하도록 설계 되었다. 모든 하드웨어 구조는 재구성 가능하여 매우 유연한 구조로 되어있다. 또한 개발된 SoC 플랫폼의 하드웨어/소프트웨어 디버깅과 플랫폼 상에서 구현될 소프트웨어 개발을 위해 컴파일러, 어셈블러, 디버거, 운영체제 등의 SW 개발환경이 구현 및 검증되었다. 설계된 IP와 SoC는 Verilog HDL로 기술된 테스트벤치를 이용한 모듈 수준 기능검증, 최상위 블록 수준 기능검증, ISS를 이용한 구조적, 명령어 수준 검증, FPGA 프로토타입을 이용한 시스템 수준 에뮬레이션 방법을 통해 검증되었다. 검증된 플랫폼을 이용한 멀티미디어 SoC를 Magnachip 0.18 um CMOS 라이브러리를 이용하여 ASIC으로 구현하여 91MHz의 클록 주파수에서 동작을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제26권11C호
• /
• pp.148-156
• /
• 2001

본 논문에서는 RISC 마이크로프로세서에 DSP프로세서를 추가하여 멀티미디어 기능이 강화된 응용에 알맞은 마이크로프로세서(YS-RDSP)를 제안한다. YS-RDSP는 최대 4개의 명령어를 동시에 병렬로 처리할 수 있다. 프로그램의 크기를 줄이기 위해 YS-RDSP는 16비트와 32비트의 두 가지 명령어 길이를 지원한다. YS-RDSP는 칩 하나로 RISC마이크로프로세서의 programmability 및 제어능력에 DSP의 처리능력을 제공하기 위하여 8-KByte ROM과 8-KByte RAM을 내장하고 있다. 칩 내에 있는 주변장치중 하나인 시스템 컨트롤러는 저전압 동작을 위한 3가지의 전압강하모드를 지원하며 SLEEP명령어는 CPU코어와 주변장치의 동작상태를 변환시킨다. YS-RDSP프로세서는 Verilog-HDL를 이용하여 하향식설계방식으로 구현되었고 C-언어로 작성된 사이클 단위 시뮬레이터를 이용하여 개선되고 검증되었다. 검증된 모델은 0.6um, 3.3V CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성되었으며 자동화 P&R에 의해 10.7mm8.4mm코어 면적을 갖도록 레이아웃 되었다.