본 논문에서는 $GF(2^{163})$타원곡선 암호 프로세서를 제안한다. 제안한 암호 프로세서는 타원곡선 정수 곱셈을 위해 수정된 Loez-Dahab Montgomery 알고리즘을 채택하고, $GF(2^{163})$상의 산술 연산을 위해 가우시안 정규 기저(Gaussian Normal Basis: GNB)를 이용한다. 높은 처리율을 위해 Lopez-Dahab 방식에 기반한 규칙적인 주소화 방식의 병렬 타원곡선 좌표 덧셈 및 배 연산 알고리즘을 유도하고 $GF(2^{163})$상의 연산을 수행하는 두 개의 워드-레벨 산술 연산기(Arithmetic Unit: AU)를 설계한다. 제안된 타원곡선 암호 프로세서는 Xilinx사의 XC4VLX80 FPGA 디바이스에 구현되었으며, 24,263개의 슬라이스를 사용하고 최대 동작주파수는 143MHz이다. 제안된 구조를 Shu 등의 하드웨어 구현과 비교했을 때 하드웨어 복잡도는 약 2배 증가 하였지만 4.8배의 속도 향상을 보인다. 따라서 제안된 타원곡선 암호 프로세서는 네트워크 프로세서와 웹 서버등과 같은 높은 처리율을 요구하는 타원곡선 암호시스템에 적합하다.
The Third Generation (3G) cellular mobile communication systems aim at providing higher data rates, improved quality of service, support for multimedia applications and global roaming. Cdma2000 and Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) have emerged as two leading 3G standards in USA and European countries, respectively. Both the standards are capable of delivering high bandwidth data, voice and multimedia services to users of mobile equipment, but are not directly interoperableand are not available across different geographic areas, due to which global roaming is not possible in true sense of using single mobile equipment. However, both UMTS and cdma2000 are based on wideband code division multiple access (WCDMA) as the access method. Due to this, there exist some inherent commonalities between them. In this paper we will try to exploit the commonalities between the two standards in order to design an ASIC, which can provide dual standard capability. This paper discusses the physical layer aspects of the two standards and proposes an approach to design an ASIC which can be mapped to baseband processing part of the physical layer and is capable of delivering for either of the two aforementioned standards.
본 논문은 JPEG2000의 손실 압축 또는 무손실 압축에 사용되어지는 9-7/5-3 리프팅 DWT필터에 대한 효율적인 VLSI 구조를 제안한다. 제안된 구조는 리프팅 DWT 연산을 위해 내부 라인 메모리만을 사용하며, 내부 처리 유닛은 1개의 곱셈기와 1개의 덧셈기의 임계경로를 갖는다. 특히 본 논문에서는 처리유닛의 수를 감소하기 위해 1레벨의 열방향을 담당하는 필터로 하여금 2레벨 이상의 행방향과 열방향 연산 모두를 처리하도록 하였다. 결과적으로 제안된 구조는 기존의 구조에 비해 작은 하드웨어 크기를 갖는다. 제안된 리프팅 DWT구조는 RTL 수준에서 VHDL로 모델링되었으며, 기능 검증 후 Altera APEX 20K FPGA로 구현되었다.
대규모 집적회로의 공정 기술의 발달로 전선 간의 간격이 가까와 짐에 따라서, 전선 간에 발생하는 결합 캐패시턴스가 접지 캐패시턴스에 비하여 급격히 증가하게 되었다. 그에 따라, 레이아웃의 설계과정에서 결합 캐패시턴스로 유발되는 혼신을 중요한 요인으로 고려할 필요가 있게 되었다. 본 논문에서는 3개 이상의 배선 층을 사용하는 배선 영역, 특히 채널 배선 영역에서 혼신을 최소화시킬 수 있는 배선 층 할당 방법을 다룬다. 제안된 방법은 배선 층 할당 문제를 0/1 정수 선형 프로그래밍 문제로 형식화하여 해결하는 것이다. 또한, 비용 함수에 대한 상한을 추정함으로써 효율을 향상시키는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 제안된 방법이 혼신을 효과적으로 개선함을 보인다.
본 논문에서는 몰포러지 연산을 기본으로 하는 몰포러지 신경망(MNN: Morphological Neural Network) 기반 딥러닝 시스템을 제안하였다. 딥러닝에 사용되는 레이어는 몰포러지 레이어, 풀링 레이어, ReLU 레이어, Fully connected 레이어 등이다. 몰포러지 레이어에서 사용되는 연산은 에로전, 다이레이션, 에지검출 등이다. 본 논문에서 새롭게 제안한 MNN은 기존의 CNN(Convolutional Neural Network)을 이용한 딥러닝 시스템과는 달리 히든 레이어의 수와 각 레이어에 적용되는 커널 수가 제한적이다. 레이어 단위 처리시간이 감소하고, VLSI 칩 설계가 용이하다는 장점이 있으므로 모바일 임베디드 시스템에 딥러닝을 다양하게 적용할 수 있다. MNN에서는 제한된 수의 커널로 에지와 형상검출 등의 연산을 수행하기 때문이다. 데이터베이스 영상을 대상으로 행한 실험을 통해 MNN의 성능 및 딥러닝 시스템으로의 활용 가능성을 확인하였다.
VLSI의 집적도가 계속 증가되고 있어 복잡한 칩 설계를 위해서는 설계의 계층성 이용이 매우 중요하다. 계층설계는 대규모의 설계 데이터를 기능의 계층성을 이용하여 분할 설계하기 때문에 오랫동안 이용되어 왔다. 그러나, 계층 설계에서는 분할 설게후 다시 통합하기 때문에 원래의 설계 데이터와 분할${\cdot}$통합한 설계 데이터 사이에 타이밍 분석 결과의 차이가 발생할 수 있고 이는 칩 개발 시간을 지연시키는 주요 요인이 된다. 본 논문에서는 계층설계에서 타이밍 문제를 공식화하였고, 타이밍 분석시 림ㅅ설계와 차이가 나는 원인들을 분석하였다. 일관된 타이밍 분석이란 개념을 정의하였고 일관성유지를 위한 분할 기법을 제안하였으며, 제안한 알고리즘을 구현하여 기존의 설계툴에 접목하여 일관성 향상을 얻었다.
캐리-세이브 가산기는 (CSA)는 실제 산업체에서 회로를 설계할 때 연산수식의 계산을 빠르게 처리하기위해 가장 많이 사용되는 구성요소들 가운데 하나이다. [3]의 자료에 의하면 실제 회로 설계에서 나오는 전형적인 연산식에 CSA를 이용했을 때 그렇지 않은 경우보다 최대 54%의 연산처리속도와 42%의 회로 면적 향상을 갖는다고 보고하고 있다. 그러나, 이는 그 연산식이 하나의 설계 블록(sub-design)에 포함되어 있다는 전제하에 도출된 것이다. 회로 설계 규모와 복잡도가 큰 응용이 많아지는 상황에서 설계 블록단위의 계층적 설계는 필수적인 추세이므로, CSA를 이용한 회로 최적화를 실현하기위해서는 설계 블록들간에 걸쳐있는 연산식에 대한 CSA 최적화 또한 매우 중요한 문제이다. 이를 해결하기위해서 이 논문에서는 auxiliary port라는 개념을 이용하여 설계 블록들간의 연산식에 대한 CSA 최적화 방법을 제안한다. 실제 실험에서 우리가 제안한 기법은 회로의 전체적인 영역에 걸쳐 CSA를 적용하는 데 매우 효과적이었으며, 이 기법을 적용하지 않고 얻은 CSA 최적화 회로와 비교했을 때 회로에서의 연산식 계산속도와 그 회로 면적이 상당히 향상되었음을 확인하였다.
Today SOC(system on a chip) is a trend in VLSI design society. Especially MML(merged memory Logic) process provides designers with good chances to implement SOC which is consists of DRAM, SRAM, Logic and A/D mixed mode ciruit blocks. Designers need good circuit library which is reliable and easy to tune for specific design. For this need we present semi-automated analog compiler methodology. And we aplied this design methodology to resistor-string DAC design.
In this paper, Modular cell approach was applied to custom IC design or RS decoder. For the design of RS decoder by modular cells, 3 basic cells and one extra circuit are designed, these are, SYN cell for syndrome calculation, AL cell for error locator polynomial calculation, and REM cell for remaining error transform calculation. RS decoder design by these basic cells is very simple and regular, and naturally suitable for VLSI RS decoder design.
Huerats, J.L.;Sanchez-Solano, S.;Baturone, I.;Barriga, A.
한국지능시스템학회:학술대회논문집
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한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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pp.929-932
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1993
A fuzzy microcontroller is presented implementing a simplified inference mechanism. Fuzzification, rule composition and defuzzification are carried out by means of (basically) analog current-mode CMOS circuits operating in strong inversion. Also a voltage interface is provided with the external world. Combining analog and digital techniques allow a programming capability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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