• ETRI Journal
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• 제28권4호
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• pp.525-528
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• 2006

In this letter, we present a design of a single chip video decoder called advanced mobile video ASIC (A-MoVa) for mobile multimedia applications. This chip uses a mixed hardware/software architecture to improve both its performance and its flexibility. We designed the chip using a partition between the hardware and software blocks, and developed the architecture of an H.264 decoder based on the system-on-a-chip (SoC) platform. This chip contains 290,000 logic gates, 670,000 memory gates, and its size is $7.5\;mm{\times}7.5\;mm$ (using 0.25 micron 4-layers metal CMOS technology).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.348-354
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• 2012

본 논문은 반도체 사업의 하나인 SoC에서 소프트웨어의 특성을 바탕으로 정량적인 소프트웨어 개발 능력을 측정하고 분석하기 위한 프레임워크를 제시한다. 본 논문에서는 이론적 모델(능력 피라미드) 뿐만아니라 SoC 임베디드 소프트웨어의 특성에 기반을 둔 측정 모델을 제안한다. 정량적인 소프트웨어 개발 능력 측정은 단지 지표를 수집하는 것만이 아니라 수집된 지표의 품질, 비용, 납기(QCD)를 분석하는데, 외부적으로는 프로그래머가 고객의 요구를 만족하는 소프트웨어를 개발할 수 있게 해주고, 내부적으로는 가시적인 생산성의 증가로 좀 더 효율적인 소프트웨어개발이 가능하게 해준다. 제안된 프레임워크를 사용하여, 논문에서는 정량적으로 임베디드 소프트웨어 개발 능력을 측정한다.

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

• 한국통신학회논문지
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• 제36권1B호
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• pp.86-92
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• 2011

본 논문에선 분산 메모리 아키텍처를 사용하는 멀티프로세서 시스템에서 메시지 전달을 지원하는 하드웨어 MPI(Message Passing Interface) 유닛을 설계하였다 데이터 전송 동기화 및 데이터 전송, 완료까지의 과정을 하드웨어 MPI 유닛이 담당하여 동기화에 따른 오버헤드를 경감시켰다. 또한 동기화 메시지를 저장 관리하는 요청 큐(Request Queue), 준비 큐(Ready Queue), 예약 큐(Reserve Queue)를 내장하여 병렬적으로 입력받은 동기화 메시지를 관리하고 비순차적 종료(out of order completion)을 지원한다. BMF(Bus Functional Medel)을 제작해 제안한 구조에서의 전송 대역폭 성능을 확인한 결과 다대다 통신에서 25% 이상의 성능 향상이었음을 확인할 수 있었다. 그 후 HDL로 기술된 하드웨어를 Magnachip 0.18 공정 라이브러리에서 합성하였으며 프로토 타입 chip으로 제작하였다. 제안한 MPI 유닛은 전체 칩 사이즈의 1% 이하의 크기로 높은 성능 향상을 기대할 수 있어, 저비용 설계와 확장성 측면에서 임베디드 MPSoC(Multi-Processor System-on-Chip)의 전체적인 성능을 높이는데 유용하다.

• ETRI Journal
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• 제27권5호
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• pp.533-538
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• 2005

We developed a pipelined scheduling technique of functional hardware and software modules for platform-based system-on-a-chip (SoC) designs. It is based on a modified list scheduling algorithm. We used the pipelined scheduling technique for a performance analysis of an MPEG4 video encoder application. Then, we applied it for architecture exploration to achieve a better performance. In our experiments, the modified SoC platform with 6 pipelines for the 32-bit dual layer architecture shows a 118% improvement in performance compared to the given basic SoC platform with 4 pipelines for the 16-bit single-layer architecture.

• 전자공학회논문지
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• 제54권6호
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• pp.93-99
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• 2017

본 연구에서는 Xilinx의 Zynq SoC (system on chip)를 이용하여 초음파 신호의 TOF (Time of Flight)를 측정한다. TOF는 특정 거리를 이동하는 데 소요되는 RF (radio frequency) 기준 신호와 초음파 신호의 시간차이로 부터 계산되고, 공기중 초음파의 속도를 곱하여 초음파 이동거리를 알아낸다. 이를 위해 Zynq의 내장 ADC, FIR (finite impulse response) 필터, Kalman 필터로부터 초음파 펄스를 생성하고, RF 인터페이스로부터 RF 기준펄스를 생성한다. Kalman 필터와 RF 인터페이스는 baremetal 멀티프로세싱에 의해 Zynq의 듀얼 프로세서 코어에 c-코드로 프로그래밍하고 나머지 구성 요소들은 Zynq의 FPGA 내에 설계하여, HW/SW co-design을 구현한다. 이를 통해 HW design에 비해 Zynq 자원의 가용률을 낮추고, 설계 시간을 대폭 줄일 수 있었다. 설계 툴로 Vivado IDE (integrated design environment)를 이용하여, 전체 신호처리 시스템을 계층적 블록 다이어그램의 형태로 설계하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.41-42
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• 2009

현재 많은 임베디드 SoC(System-On-Chip)에는 캐시 메모리의 단점을 보완하기 위해 온-칩(On-Chip) SRAM, 즉, SPM(Scratchpad Memory)를 내장하고 있으며 SPM은 그 특성상 캐시 메모리와 달리 소프트웨어가 직접 관리해야 한다. 본 논문에서는 NUMA를 지원하는 Linux 상에서 이식성이 높으면서 단순하게 구현할 수 있는 SPM 관리 방법을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.959-962
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• 2009

최근 모바일 시스템은 하나의 단말로 다양한 서비스망에서의 운용을 위해 Multi-core 시스템 형태로 연구되고 있다. 따라서 하나의 단말로 WCDMA, GSM, WiBro 를 지원할 수 있는 모바일 시스템들이 출현할 것으로 예상된다. 다양한 서비스망을 지원하기 위한 모바일 시스템은 SoC(System on Chip) 기술과 더불어 하나의 칩셋으로 구현이 가능하며 그에 따른 모뎀 구조가 필요하다. 또한 하나의 단말로 서로 다른 주파수 대역에서 운용되어야 하므로 시스템의 비선형 특성과 각 주파수 대역에 따른 비선형 특성이 문제가 된다. 본 논문에서는 Multi-core 시스템의 모뎀 구조를 제안하고 시스템이 갖는 비선형 특성에 대하여 분석하였다. Multi-core 시스템의 구조는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 과 MC-CDMA(Multi Carrier-Code Division Multiple Access)를 기본 시스템으로 하여 구조를 제안하였고 시스템이 갖는 비선형 특성은 PSD(Power Spectral Density)를 이용하여 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권5호
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• pp.48-55
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• 2000

최근 집적회로 설계 환경의 급속한 발전함에 따라 IC(Integration Circuit) 설계 규모는 1개의 It에 다양한 기능을 포함한 SoC(System on Chip)의 설계가 가능할 정도로 설계 규모가 커졌다. 또한 소비 시장은 급격한 변화에 따라 새로운 제품이 빠른 시간에 양산되기를 원한다. 본 논문에서는 기능 검증과 회로 수정이 용이한 설계 방법을 적용하여 디지털 방송 시스템에서 오디오 수신기로 사용할 수 있는 MPEG(Moving Picture Expert Group) 계층 2 복호기를 설계하였다. 또한 본 논문에서는 설계하고자 하는 디지털 방송용 오디오 복호기는 알고리즘을 최적화하여 실시간 처리가 가능하며, 하드웨어 크기를 줄이는데 중점을 두었다. MPEG 계층 2 복호화 알고리즘은 하드웨어 크기에 많은 영향을 주는 가산을 포함한 승산기를 포함하고 있는데, 하드웨어 최적화를 위하여 승산에 사용되는 계수를 SD(Sign Digit)으로 표현하고, 이를 이용한 MAC(Multiplier with Accumulator) 연산기는 승산기가 포함되지 않은 구조로 구현할 수 있었다. 설계된 디지털 방송용 오디오 복호기는 13,957Gate의 하드웨어 크기로 구현할 수 있었으며, 기존의 승산기를 사용하였을 경우보다 22%(40000Gate)을 줄일 수 있었다.

• IT SoC Magazine
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• 통권2호
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• pp.34-38
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• 2004

실리콘 처리 기술의 고속화 요구와 유무선 환경에서 동영상 통신이 가능한 비디오 폰, 영상 회의 시스템, 이동 통신용 단말기 등의 전자 제품 사용자의 급증은 시스템을 하나의 칩에 집적화하는 SoC(System-On-a-Chip) 설계 기술을 요구하고 있다. 칩의 복잡도와 SoC 제품의 생산성 차이가 계속적으로 증가함에 따라 현재의 IC 설계 방법으로는 SoC 제품의 성능과 요구의 변화를 만족시킬 수 없다. 칩의 면적을 최소화하고 성능을 최대화하며 게이트 수준의 최적화를 통한 기존의 셀 기반 설계 방법으로는 설계의 생산성 문제를 해결할 수 없다. 이러한 문제를 해결 위한 새로운 설계 방법인 IP 재사용을 기반으로 한 플랫폼 기반 설계가 제시되었다. 플랫폼 기반 설계는 SoC 제품을 빠르게 개발하기 위한 응용 기반 통합 플랫폼과 재사용이 가능한 IP(Intellectual Property) 이용한 플랫폼 기반 설계(Platform-Based Design) 방법이다. 새로운 설계 방법은 90% 이상의 IP 재사용을 통해서 설계 시간을 단축하며, 시스템 수준에서의 최적화를 통해서 제품의 시장 경쟁력(Time-to-Market)의 문제를 해결하기 위한 방법이다.