• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.691-693
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• 1998

A parallel processing systolic array reduces execution time of the Back-propagation ANN. But, systolic array must be designed whenever the number of neurons in the ANN differ. To use the systolic array which is aready designed ad a fixed size VLSI chip, partition of the problem size systolic array must be performed. This paper presents a design method of the fixed size systolic array for the Back-propagation algorthm using LSGP and LPGS partion method

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1992년도 학술논문발표회 논문집 제11권 1호
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• pp.29-32
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• 1992

In this paper, a systolic array structure is derived from the realization of 2-D IIR digital filters directed from the SFG(signal flow graph). After realized the 1-D formed partial systolic array, we implemented the complete systolic array to be cascaded 1-D form. The cascading of partial systolic arrays reduce the storage element which sued to delay input signal. 1-D systolic array is derived from that DG is designed through local communication approach and then it mapping to SFG. The derived structure is very simple and has high throughput because during new imput sample is supplied, new output is obtained every sampling period. And broadcast input signal is eliminated. Since the systolic array has property of regularity, modularity, local interconnection and highly synchronized multiprocessing, thus is very suitable for VLSI implementation.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권10호
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• pp.132-140
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• 1997

This paper proposes systolic array architectures for compuataion of the 1-D and 2-D discrete wavelet transform (DWT). The proposed systolic array for compuataion of the 1-D DWT consists of L processing element (PE) arrays, where the PE array denotes the systolic array for computation of the one level DWT. The proposed PE array computes only the product terms that are required for further computation and the outputs of low and high frequency filters are computed in alternate clock cycles. Therefore, the proposed architecuter can compute the low and high frequency outputs using a single architecture. The proposed systolic array for computation of the 2-D DWT consists of two systolic array architectures for comutation of the 1-D DWT and memory unit. The required time and hardware cost of the proposed systolic arrays are comparable to those of the conventional architectures. However, the conventional architectures need extra processing units whereas the proposed architectures fo not. The proposed architectures can be applied to subband decomposition by simply changing the filter coefficients.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.61-67
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• 2003

We propose a systolic array for dynamic programming which is a technique for solving combinatorial optimization problems. We derive a systolic array for single source shortest path Problem, SA SSSP, and then show that the systolic array serves as dynamic Programming systolic array which is applicable to any dynamic programming problem by developing a systolic array for 0 1 knapsack problem, SA 01KS, with SA SSSP for a basis. In this paper, each of SA SSSP and SA 01KS is modeled and simulated in RT level using VHDL, then synthesized to a schematic and finally implemented to a layout using the cell library based on 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ 1 poly 4 metal CMOS technology.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.45-52
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• 2005

시스톨릭 어레이는 동일한 기능을 가지는 계산처리들을 동일한 형태로 연결하여, 다수의 자료에 반복적인 계산을 하도록 만들어진 병렬처리기로써 개념적으로 산술 파이프라인과 밀접한 관계를 갖는다. 시스톨릭 어레이 셀 내의 연산에 대한 고성능처리는 시스톨릭 어레이의 중요한 특징이다. 본 논문에서는 시스톨릭 어레이 셀 내의 동시성 처리를 높이기 위해 셀 내의 연산 중에서는 큰 지연 시간을 가지는 셀 내의 연산자를 다시 규칙성을 가지는 시스톨릭 어레이로 구성하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이 구조를 제안하고, 그 예로 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 FIR 필터에 대하여 기술한다. 먼저 정규순환방정식으로 표현된 알고리즘으로부터 워드 수준 시스톨릭 어레이를 유도한 후 유도된 워드 수준 시스톨릭 어레이를 슈퍼 시스톨릭 어레이로 변환한다. 위의 과정으로 유도된 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이를 RT 수준에서 VHDL로 모델링 하여 동작을 검증하였으며, Hynix에서 제공되는 $0.35{\mu}m$셀 라이브러리를 사용하여 합성하였다. 본 논문에서 제안하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이는 워드 수준 시스톨릭 어레이 디자인에 비해 면적은 물론 성능측면에서 이점을 가진다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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• pp.1121-1124
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• 1987

Previous methods to map from a FORTRAN-like specification into a systolic array were difficult to find data dependencies because the specification was expressed and executed sequentially. Data-flow graph(DFG)s show data dependencies explicitly. In this paper we show a mapping tool from a DFG specification into a systolic array. We introduce the concept of a Systolic Pattern Stream(SPS) and use that concept to derive a systolic array.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.41-48
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• 2020

본 논문은 유한체상의 곱셈과 제곱을 동시에 실행 가능한 알고리즘에서 공통적인 연산 부분을 도출하고, 순차적인 처리를 통해서 하드웨어를 감소시키고 공간면에서 효율적인 비트-병렬 시스톨릭 어레이를 제안한다. 제안한 시스톨릭 어레이는 기존의 어레이에 비해 적은 공간 및 공간-시간 복잡도(area-time complexity)를 가진다. 기존의 구조들과 비교하면, 제안한 시스톨릭 어레이는 공간 복잡도면에서 Choi-Lee, Kim-Kim의 시스톨릭 어레이의 약 48%, 44% 감소되었으며, 공간-시간 복잡도면에서 약 74%, 44% 가량 감소되었다. 따라서 제안한 시스톨릭 어레이는 VLSI 구현에 적합하며 사물인터넷과 같이 하드웨어 제약이 있는 환경에서 기초적인 구성 요소로 적용할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.117-124
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• 2000

시스톨릭 어레이는 간단한 연산능력을 가진 처리요소들이 정규적이고 국부적인 통신 선들로 연결된 병렬처리 시스템이다. 시스톨릭 어레이는 인공신경망에서 고밀하게 연결된 뉴런으로 인하여 발생하는 뉴런간의 복잡한 통신 문제를 해결하는 가장 좋은 방법 중의 하나로 알려져 있다. 본 논문에서는 주어진 뉴런수에 적합한 역전파 인공신경망을 자동으로 생성하는 시스톨릭 어레이 시뮬레이터를 설계하고 구현한다. 시뮬레이터의 애니메이션 기법을 이용하여, 설계된 시스틀릭 어레이 상에서의 역전파 알고리즘의 실행 상황을 사용자들이 단계별로 쉽게 관찰할 수 있다. 또한, 시뮬레이터는 역전파 알고리즘의 전 방향, 역 방향 연산을 각각 따로 실행시키거나, 병렬로 실행하게 할 수 있다. 병렬 실행은 입력 자료를 연속적으로 입력받아 시스톨릭 어레이의 모든 처리요소들에서 역전파 알고리즘의 양방향 전파를 동시에 실행시킴으로써 가능하다.

• 정보학연구
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• 제10권3호
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• pp.33-45
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• 2007

Systolic Array Processor is used for designing the special purpose processor in Digital Signal Processing, Computer Graphics, Neural Network Applications etc., since it has the characteristic of parallelism, pipeline processing and architecture of regularity. But, in case of using general design method, it has intial waiting period as large as No. of PE-1. And if the connected system needs parallel and simultaneous outputs, processor has some problems of the performance, since it generates only one output at each clock in output state. So in this paper, one dimensional Systolic Array Processor that is designed according to the dependance of data and operations using the partitioned sub-matrix is proposed for the purpose of improving the performance. 1-D Systolic Array using 4 partitioned sub-matrix has efficient method in case of considering those two problems.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 1995년도 종합학술발표회논문집
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• pp.163-172
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• 1995

In this paper, the bit-level 1-dimensionl systolic array for modular multiplication are designed. First of all, the parallel algorithms and data dependence graphs from Walter's Iwamura's methods based on Montgomery Algorithm for modular multiplication are derived and compared. Since Walter's method has the smaller computational index points in data dependence graph than Iwamura's, it is selected as the base algorithm. By the systematic procedure for systolic array design, four 1-dimensional systolic arrays ale obtained and then are evaluated by various criteria. Modifying the array derived from 〔0,1〕 projection direction by adding a control logic and serializing the communication paths of data A, optimal 1-dimensional systolic array is designed. It has constant I/O channels for modular expandable and is good for fault tolerance due to unidirectional paths. And so, it is suitable for RSA Cryptosystem which deals with the large size and many consecutive message blocks.