• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.97-102
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 802.16e mobile WiMax 시스템을 위한 효율적인 FFT 프로세서 구조를 제안한다. 제안된 scalable FFT/IFFT 프로세서는 128/512/1024/2048-point FFT 연산을 가변적으로 수행할 수 있다. 또한 mixed radix (MR) 기법과 multi- path delay commutator (MDC) 구조를 사용하여 비단순 승산을 줄임으로써 기존의 설계 구조에 비해 시스템 수율 변화 없이 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 scalable FFT/IFFT 프로세서는 하드웨어 설계 언어 (HDL)를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 이용하여 논리 합성되었다. 논리 합성 결과 4채널 radix-2 MDC (R2MDC) FFT 프로세서와 비교시 16% 감소된 게이트 수와 27% 감소된 메모리로 구현 가능함이 확인되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.205-212
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• 2010

본 논문에서는 OFDM 기반의 통신 시스템용 FFT/IFFT 코어 생성기 (FCore_Gen)를 구현하였다. FCore_Gen은 FFT 길이, 입력 비트수, 내부 중간 결과 값의 비트수, 격자계수 비트수 등의 선택에 따라 총 640가지 의 FFT/IFFT 코어를 Verilog-HDL 코드로 생성한다. 생성되는 FFT/IFFT 코어는 in-place 방식의 단일 메모리 구조를 기반으로 하며, FFT 길이에 따라 radix-4, radix-2 알고리듬의 혼합 구조가 적용된다. 또한, 메모리 감소와 연산 정밀도 향상을 위하여 중간 결과 값의 크기에 따른 조건적 스케일링이 연산 stage 단위로 적용되도록 하였다. 생성되는 코어를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 표준 셀로 합성 한 결과 75-MHz@3.3-V의 속도로 동작 가능하여 64점 FFT 연산에 $2.55-{\mu}s$가 소요되고, 8192 점 FFT 연산에 $762.7-{\mu}s$가 소요되어 OFDM기반의 무선 랜, DMB, DVB 시스템의 요구조건을 만족한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권2호
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• pp.85-92
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• 2009

본 논문은 시스톨릭 어레이와 덧셈기 트리를 조합한 하이브리드 구조를 갖는 MPEG-4 인코더용 전역 탐색 블록 정합 움직임 추정 회로를 제안한다. 제안된 회로는 적은 수의 클럭 싸이클로 움직임 추정을 할 수 있도록 시스톨릭 어레이를 활용하고, 필요한 회로 자원을 줄이기 위해서 덧셈기 트리를 활용한다. 1/2화소 움직임 추정을 위한 보간 회로는 6개의 덧셈기, 4개의 뺄셈기, 10개의 레지스터로 구성하였으며, 자원 공유 및 효율적인 스케줄링 기법을 통하여 성능을 향상시켰다. 정수화소 및 1/2 화소를 위한 움직임 추정 회로를 Verilog HDL을 사용하여 RTL에서 설계하였다. 130nm 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 논리 수준 회로는 218,257 게이트로 구성되었으며, D1($720{\times}480$) 이미지를 초당 94장 처리할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권3호
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• pp.21-29
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• 2012

본 논문에서는 H.264/AVC 부호화기의 성능 향상을 위해 고성능 CAVLC 부호화기의 하드웨어 구조를 제안한다. 기존의 CAVLC 부호화기는 변환계수의 재정렬 과정이 포함되어 변환계수를 저장해야 할 버퍼와 버퍼제어를 위한 추가적인 사이클이 필요하므로 하드웨어 면적이 증가하고 불필요한 사이클이 수행된다. 제안한 CAVLC는 CAVLC의 파라미터 중에 Runbefore를 순방향 탐색기법으로 계산하고 그 외 파라미터들은 역방향 탐색기법으로 계산하여 변환계수의 재정렬 과정을 수행하지 않는다. 또한, 제안한 CAVLC 부호화기에 조기 종료 모드를 적용하고 2단 파이프라인 구조를 사용하여 CAVLC의 수행 사이클 수를 감소시켰다. 제안한 CAVLC 부호화기의 하드웨어 구조를 매그나칩 공정 $0.18{\mu}m$ 셀 라이브러리로 합성한 결과, 최대동작 주파수는 125MHz이며 게이트 수는 17k이다. 제안한 CAVLC 부호화기의 하드웨어 구조를 H.264/AVC 표준 참조 소프트웨어 JM13.2에서 추출한 데이터를 이용하여 테스트한 결과, $16{\times}16$ 매크로블록을 처리하는데 평균적으로 36.0사이클이 소요되어 기존의 CAVLC 부호화기보다 성능이 57.8% 향상됨을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.96-103
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• 2008

본 논문에서는 새로운 저전력 및 저면적 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 복호기를 제안한다. 제안하는 리드-솔로몬 복호기는 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘을 사용하여 낮은 하드웨어 복잡도 및 저전력 리드-솔로몬 복호가 가능하다. 새로운 단순화된 수정 유클리드 알고리즘은 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서 새로운 초기 조건 및 다항식 연산 방식을 사용한다. 따라서 3t개의 기본 셀로 구성된 새로운 단순화된 수정 유클리드 구조는 기존 수정 유클리드 구조는 물론 베르캠프-메세이 구조들에 비해 가장 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. $0.18{\mu}m$ 삼성 라이브러리를 사용하여 논리합성을 수행한 리드-솔로몬 복호기는 370MHz의 동작 주파수 및 2.9Gbps의 데이터 처리 속도를 갖는다. (255, 239, 8) 리드-솔로몬 코드 복호를 수행하는 단순화된 수정 유클리드 구조와 전체 리드-솔로몬 복호기의 게이트 수는 각각 20,166개와 40,136개이다. 따라서 구현한 리드-솔로몬 복호기는 기존 DCME 복호기에 비해 5%의 게이트 수 절감 효과를 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권7호
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• pp.63-70
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• 2004

본 논문에서는 PC 의 스토리지 인터페이스로 사용되는 병렬 ATA를 대체하게 될 새로운 표준인 직렬 ATA 의 링크 층과 물리 층을 설계하였다. 링크층에서는 CRC 생성 및 오류 감지, 스크램블링 회로, 8b/10b 복호화/부호화 회로 및 프리미티브 생성/검파 회로로 구성되었다. 물리 층은 직렬화/병렬화 회로와 전원 초기 인가시의 리셋 발생회로, OOB 신호 발생/검파 회로, 데이터로부터 클록을 복원하는 회로, 스？치 회로 및 임피이던스 조정 회로와 콤마 발생/감지 회로로 설계하였나. 또한 불리 층과 링크층의 동작을 확인하기 위한 테스트 제어 블록과 BIST(Built In Self Test) 블록을 설계하였다. UMC 사의 0.18㎛ 표준 CMOS 공정을 이용하여, 칩으로 제작 후 특성을 검증하였다. 링크 층에서 요구하는 모든 기능 및 특성은 사양을 만족하였고, 물리 층의 출력 전압 및 드라이버 출력 지터, OOB 신호등의 특성도 만족하였다. 데이터 전송 율은 1.5Gbps 속도의 사양목표치에 비해서, 실제 측정된 데이터 전송 속도는 1.28Gbps로 측정되었다. 회로 시뮬레이션에 의한 확인 결과, 레이아웃에서의 배선에 대한 기생 성분의 영향에 의한 것으로 분석되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권3호
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• pp.55-61
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• 2000

본 논문에서는 MPEG-2 비디오 인코더의 프레임 인터페이스 모듈에 대한 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 인코더 모듈과 SDRAM 사이의 메모리 버퍼 크기를 줄이기 위해, 한 매크로 블록에 필요한 메모리액세스 시간을 dual-bank 동작과 버스트 길이 변화를 사용하여 필요 클럭 수를 최소화 한다. 이 최소화된 메모리 액세스 방법으로 인해 남는 클럭 사이클을 랜덤 액세스 횟수로 할당함으로써, 내부버퍼 크기, 데이터버스의 폭과 제어논리회로의 크기를 줄일 수 있었다. 제안된 프레임 메모리 모듈은 54㎒의 주파수에서 동작하며 설계된 라이브러리는 VTI/sup тм/ 0.5㎛ CMOS TLM 표준셀공정을 사용하였다. 제안된 구조를 C-code하드웨어 모델에 의해 생성된 테스트 벡터와 합성된 회로의 모의실험 결과를 비교함으로써 검증하였다. 제안된 구조의 버퍼 면적은 기존 구조의 버퍼 면적의 40%로 줄일수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권4호
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• pp.85-94
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• 2003

비동기 설계 기법은 시스템 클럭을 사용하지 않고, 동작이 필요한 모듈만 활성화시켜 전력 및 성능면에서 동기식 설계 기법에 비해 높은 성능을 갖는다. 본 논문은 임베디드 컨트롤러인 Intel 80csl과 완전한 명령어 호환성을 갖고, 비동기식 파이프라인 구조로 최적화된 A8051 아키텍쳐를 제안한다. 다양한 어드레싱 모드와 명령어를 제공하는 CISC 명령어 수행 스킴은 동기식 파이프라인 구조에 적합하지 않고 많은 오버헤드를 유발한다. 본 논문에서는 명령어 실행 사이클을 비동기식 파이프라인 수행에 적합하도록 명령어별로 그룹화하고, 동기화 및 다중 실행 사이클로 인한 오버헤드로 발생된 버블을 제거함으로서 최적화하였다. 또한 적합한 분기 처리 기법 및 가변적인 명령어 길이의 처리 방법을 제시함으로서 명령어 수행시 필요한 상태 수를 최소화하고, 명령어 수행의 병렬성을 증가시켰다. 제안된 A8051 아키텍쳐는 Verilog HDL로 설계하여 0.,35㎛ CMOS 공정 표준 셀 라이브러리로 합성하였다. 실험 결과로 A8051은 36㎒ 클럭을 사용하는 인텔 80C51과 다른 비동기 80C51에 비해 약 24배의 성능 향상을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권4호
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• pp.38-48
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• 2006

본 논문에서는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기에서 사용하기 위하여 유클리드(Euclid) 알고리즘 기반의 RS(255,239,t=8) 복호기를 설계하였다 DMB는 휴대 단말기 상에 방송서비스 제공이 목적이므로 사용된 RS 복호기는 면적이 작아야 하며 실시간처리를 위해 복호 지연시간이 짧아야 한다. 두 조건을 만족시키기 위해 에러의 위치 및 크기를 찾는 방법으로 유클리드 알고리즘을 수정하여 사용하였다. 유클리드 알고리즘 상에서 유한체 나눗셈 연산을 위해 사용하는 Inverse ROM을 17 클럭을 소모하는 나눗셈기로 대체하여 면적을 줄였으며, 유한체 나눗셈기로 인한 지연 시간을 줄이기 위해 차수 연산 없이 유클리드 알고리즘의 동작 제어가 가능한 수정된 유클리드 알고리즘을 제안하였다. 제안한 유클리드 알고리즘은 기본 유클리드 알고리즘에 비해 비슷한 지연시간 조건 하에서 면적을 25% 정도 줄일 수 있었다. 삼성 STD130 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 이용하여 Synopsys 상에서 합성한 결과 유클리드 블록은 30,228개의 게이트수를 가지며 288 클럭을 소모하였으며, 전체 RS 복호기의 크기는 약 45,000 게이트였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권12호
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• pp.87-95
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• 2009

본 논문에서는 MIMO-OFDM 기반의 SDR 시스템을 위한 효율적인 FFT 구조를 제안한다. 제안한 scalable FFT/IFFT 프로세서는 64/128/512/1024/2048-point FFT 연산을 가변적으로 수행할 수 있다. 또한 mixed radix (MR) 기법과 multi-path delay commutator (MDC) 구조를 사용하여 비단순 승산을 줄임으로써 기존의 설계 구조에 비해 시스템 수율 변화 없이 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 scalable FFT/IFFT 프로세서는 하드웨어 설계 언어 (HDL)를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 이용하여 논리 합성되었다. 논리합성 결과 4채널 radix-2 single-path delay feed back (R2SDF) FFT 프로세서와 비교시 59% 감소된 게이트 수와 39% 감소된 메모리로 구현 가능함을 확인하였고, 4채널 radix-2 MDC (R2MDC) FFT 프로세서와 비교시 16.4% 감소된 게이트 수와 26.8% 감소된 메모리로 구현 가능함을 확인하였다.