• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.293-298
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• 2009

본 연구에서는 193비트 타원곡선 암호화프로세서를 보조프로세서 형태로 제작하여 FPGA에 구현하였다. 프로그램 레벨에서 최적화된 알고리즘과 수식을 제안하여 증명하였고, 검증을 위해 Verilog와 같은 하드웨어 기술언어를 통하여 다시 한번 분석 하여 하드웨어 구현에 적합하도록 수정하여 최적화 하였다. 그 이유는 프로그래밍 언어의 순차적으로 컴파일되고 실행되는 특성이 하드웨어를 직접 구현하는 데에 본질적으로 틀리기 때문이다. 알고리즘적인 접근과 더불어 하드웨어적으로 2중적으로 검증된 하드웨어 보조프로세서를 Altera 임베디드 시스템을 활용하여, ARM9이 내장되어 있는 Altera CycloneII FPGA 보드에 매핑하여 실제 칩 프로토타입 IP로 구현하였다. 구현된 유한체 연산 알고리즘과 하드웨어 IP들은 실제적인 암호 시스템에 응용되기 위하여, 193 비트 이상의 타원 곡선 암호 연산 IP를 구성하는 라이브러리 모듈로 사용될 수 있다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권12호
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• pp.27-35
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• 1999

일반적으로 병렬 상관기 (correlator)는 대역확산 시스템의 전체 전력소모 중 많은 부분을 차지하며, 그의 주요 원인은 다수의 누적기에서 발생하는 전력소모에 기인한다. 본 논문에서는 이러한 병렬 상관기에 적합한 저 전력 소모 누적기를 제안한다. 제안된 누적기는 입력되는 데이터 값의 1의 개수를 비트별로 카운트하고 누적 완료 시에만 카운터 값들에 웨이트를 부가하여 가산함으로써 저 전력 동작을 구현한다. 제안된 누적기는 Cadence사의 Verilog-XL로 설계되고, 0.6u의 Standard Cell Library를 사용하여 Synopsys사의 Design Compiler로 로직 합성이 수행되었다. 시스템의 전력 시뮬레이션은 Apic사의 Powermill을 사용하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 누적기의 전력 소모는 기존의 누적기보다 22%까지 감소되었으며, 또한 최대 동작 주파수는 323%까지 향상되었다. 제안된 누적기로 구성된 병렬 상관기의 전력소모는 기존의 누적기를 사용한 병렬 상관기에 비교해서 22% 감소하였고, 기존의 수동병렬 상관기에 비교해서 43% 감소하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.73-79
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• 2007

본 논문에서는 트랜잭터를 정형화하고 DUT(Design Under Test)의 다양한 입출력에 따라 자동으로 트랜잭터를 생성해주는 생성기를 구현하였다. 호스트 컴퓨터와 FPGA(Field Programmable Gate Array) 사이의 PCI(Peripheral Component Interconnect) 인터페이스 신호들로 구성된 트랜잭터 프로토콜에 의존하는 블록과 DUT에 의존하는 블록으로 신호들을 재정리 함으로써 트랜잭터를 정형화하고 설계하였다. 구현된 트랜잭터의 자동 생성기는 DUT의 입출력에 관한 정보를 GUI(Graphical User Interface)를 통하여 입력받아 정형화된 하드웨어 블록들을 근간으로 입력정보를 추가하여 각각의 블록들을 만들어 하나의 Verilog 코드로 생성하는 동작을 한다. 자동 생성기의 정상동작을 확인하기 위하여 이미 검증된 하드웨어 블록을 이용하여 생성된 트랜잭터의 정상동작을 입증하였고, 사용자가 직접 설계한 트랜잭터와 비교함으로써 생성된 트랜잭터의 효율성을 입증하였으며 DUT의 다양한 입출력 정보들에 대하여 융통성 있게 동작하는 자동 생성기를 검증하였다. 트랜잭터 자동 생성기를 이용하는 경우 트랜잭터 설계시간을 단축 할 수 있고, 사용자가 트랜잭터 프로토콜를 이해하고 트랜잭터를 설계하는 부담을 줄여 시뮬레이션 속도가 빠른 트랜잭션 레벨 검증모드를 쉽게 사용 할 수 있도록 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1702-1708
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• 2013

OLED(Organic Light-Emitting Diode)는 LCD와 달리 자체발광 특성 때문에 흰색을 표현할 때에는 R,G,B 소자가 모두 발광하여야 하므로 전력소비가 상대적으로 커지게 되는 문제점이 있다. 본 논문은 OLED 패널을 사용한 기기의 저전력 디스플레이 방법 및 하드웨어 구현에 관한 것이다. 입력 이미지의 휘도 정보를 기반으로 하여 실시간으로 화소 별 휘도 변환 값을 생성하여 적응적 휘도 조절 방법과 색도 축소 알고리즘의 기본 개념을 사용하여 새로운 색상보정 알고리즘을 사용하여 OLED 패널의 저전력 디스플레이 방법을 제안한다. 기존의 방법과 비교함으로써 제안한 방법의 성능을 확인한 결과 최대 48.43%의 전류 감소를 확인하였다. 최종적으로 제안된 알고리즘은 Verilog HDL로 하드웨어를 구현하였으며, OpenCV와 Window 프로그램을 사용하여 소프트웨어적으로 알고리즘을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권1호
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• pp.92-99
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• 2005

본 논문에서는 SystemC를 이용하여 네트웍 SOC에 적용이 가능한 상위 계층 설계 방법을 제안한다. 본 방식은 실제 양산되고 있는 네트웍 SOC를 기준 플랫폼으로 하여 NAT 라우터에서 보다 높은 변환율을 얻기 위한 최적의 하드웨어 계수 결정을 목표로 한다. 네트웍 SOC에 내장된 고속 이더넷 MAC, 전용 I)MA, 시스템 모듈들은 트랜잭션 레벨에서 SystemC를 이용하여 모델링되었다. 고속 이더넷 제어기 모델은 실제 Verilog RTL의 동작을 사이클 단위로 측정한 결과를 토대로 동작이 세부 조정되었다. SystemC 환경의 NAT 변환율은 기준 플랫폼 검증 보드상의 측정 결과와 비교하여 $\pm$10% 이내의 오차를 보였고, RTL 시뮬레이션보다 100배 이상의 속도 이득을 보였다. 본 모델은 NAT 라우터에서 성능 저하의 원인을 찾는 SOC 구조 탐색을 위해 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2A호
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• pp.202-213
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• 2004

본 논문에서는 다중 안테나 OFDM 기반의 최대 200Mbps급 차세대 무선 LAN 시스템의 프리엠블 구조와 이를 이용한 동기/채널 추정 기법을 제안한다. 제안된 프리엠블 구조를 사용할 경우 IEEE 802.11a 시스템과의 하위 호환성을 유지할 수 있을 뿐 아니라 동기 측면에서는 안테나 다이버시티(diversity) 이득으로 인해 단일 안테나 OFDM 시스템에 비해 우수한 성능을 얻을 수 있다. 또한 채널 추정 측면에서는 프리엠블의 오버헤드가 적고, 기존의 채널 추정 기법들을 적용할 경우 발생하는 시간 동기 오차에 의한 성능 저하를 주파수 영역에서의 위상 보정을 통해 최소화할 수 있다. 제안된 프리엠블 구조를 이용한 동기 및 채널 추정단은 Verilog HDL을 이용하여 하드웨어로 설계 및 검증되었으며, 그 결과 4개의 전송 안테나와 4개의 수신 안테나를 갖는 경우 동기단은 약 150K gates, 채널 추정단은 약 12K gates가 소요되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.201-207
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• 2008

본 논문은 JPEG 2000에 사용되는 전처리 과정 기능인 타일링 시스템의 구현에 관한 것이다. 설계된 시스템은 JPEG 2000의 표준에 명시되어 있으며, 이미지의 크기 파악, 영역 확장 그리고 이미지 분할 기능을 수행한다. Progressive한 입력을 타일 단위로 분할 및 전송하기 위해서, 입력 이미지를 Frame Memory에 저장한다. 그래서 Verilog-HDL를 사용하여 FSM 방식으로 설계되었으며 최대 5M 이미지를 처리할 수 있다. 또한, 영역 확장을 위한 이미지 크기를 파악하기 위해서 나머지(rem) 연산을 기반으로 한 수식을 만들었다. 이를 이용해서 입력 이미지의 크기 패턴을 파악하는 진리표를 제안한다. TSMC 0.25um ASIC library 환경에서 합성된 gate counts는 18,725로 되었으며 maximum data arrival time은 18.94[ns]를 가진다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.124-129
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• 2013

본 논문은 SVM 알고리즘 기반의 실시간 사물 인식을 위한 고성능 벡터 내적 연산 회로를 제안한다. SVM 알고리즘은 다른 사물 인식 알고리즘에 비해 인식률이 높지만 연산량이 많다. 벡터 내적 연산은 SVM 알고리즘 연산의 주요 연산으로 사용되므로 실시간 사물 인식을 위해서는 고성능 벡터 내적 연산 회로의 구현이 필수적이다. 제안하는 회로는 연산 속도를 높이기 위해 6단 파이프라인 구조를 적용하였으며 SVM 기반 실시간 사물 인식을 가능하게 한다. 제안하는 회로는 Verilog HDL을 사용하여 RTL로 구현하였으며 실리콘 검증을 위해 TSMC 180nm 표준 셀 라이브러리를 이용하여 MPW 칩으로 제작하였다. 테스트 보드와 검증 애플리케이션 소프트웨어를 개발하고 이를 사용하여 MPW 칩의 동작을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.257-260
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• 2002

차세대 블록 암호 표준인 AES(Advanced Encryption Standard) Rijndael(라인달) 암호 프로세서를 설계하였다. 라운드 변환블록 내부에 서브 파이프라인 단계를 삽입하여 현재 라운드의 후반부 연산과 다음 라운드의 전반부 연산이 동시에 처리되도록 하였으며, 이를 통하여 암.복호 처리율이 향상되도록 하였다. 라운드 처리부의 주요 블록들이 암호화와 복호화 과정에서 하드웨어 자원을 공유할 수 있도록 설계함으로써, 면적과 전력소비가 최소화되도록 하였다. 128-b/192-b/256-b의 마스터 키 길이에 대해 라운드 변환의 전반부 4 클록 주기에 on-the-fly 방식으로 라운드 키를 생성할 수 있는 효율적인 키 스케줄링 회로를 고안하였다. Verilog HDL로 모델링된 암호 프로세서는 Xilinx FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. 0.35-$\mu\textrm{m}$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 약 25,000개의 게이트로 구현되었으며, 2.5-V 전원전압에서 220-MHz 클록으로 동작하여 약 520-Mbits/sec의 성능을 갖는 것으로 예측되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권2A호
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• pp.80-85
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• 2003

본 논문에서는 GF(2m) 상에서의 ECC 암호화 알고리즘을 지원하기 위한 GFAU(Galois Field Arithmetic Unit)의 구조를 제안한다. GFAU는 GF(2m)상에서의 덧셈, 곱셈, 나눗셈을 수행하며 동시에 두 개의 덧셈이나 두 개의 곱셈, 또는 하나의 덧셈과 하나의 곱셈을 동시에 처리할 수 있는 능력을 가지고 있다. 기본 구조는 변형된 유클리드 알고리즘의 나눗셈기를 기반으로 제안되었으며, 이 기본구조에 곱셈기 및 덧셈기의 기능을 추가하여 제어부와 함께 구현되었다. GF(2193)을 위한 GFAU는 Verilog-HDL를 이용하여 하향식설계방식으로 구현되었고 C-언어로 작성된 사이클 단위 시뮬레이터를 이용하여 개선되고 검증되었다. 검증된 모델은 삼성 0.35um, 3.3V CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성되었으며 최악조건 3.0V, 85$^{\circ}C$ 에서 104.7MHz의 주파수에서 동작하며, 전체 게이트 수는 약 25,889이다.