• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제42권5호
• /
• pp.29-38
• /
• 2005

본 논문은 생태계 군집 시스템을 네트워크 기술에 응용한 적응형 라우팅 알고리즘인 AntNet을 기존의 상용 네트워크 프로세서 기반에서 최적화할 수 있도록 개선된 알고리즘을 제안하는 연구이다. 현재 사용되고 있는 네트워크 프로세서는 단순한 패킷 프로세싱만을 위해 설계되어 AntNet과 같은 복잡한 연산이 필요한 적응형 라우팅 알고리즘을 구현하는데 많은 문제점을 가지고 있다. 이를 분석하고 해결하기 위해 AntNet의 강화인자를 연산하는 부분을 중심으로 적응 성능은 유지하면서도 효율적으로 연산실행시간을 줄일 수 있는 개선된 AntNet알고리즘을 제안하였다. 이를 시뮬레이션을 통해 비교분석함으로서 제안한 개선된 AntNet알고리즘의 효용성을 검증한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제12권3호
• /
• pp.145-153
• /
• 2014

The improvements of embedded processors make future technologies including wireless sensor network and internet of things feasible. These applications firstly gather information from target field through wireless network. However, this networking process is highly vulnerable to malicious attacks including eavesdropping and forgery. In order to ensure secure and robust networking, information should be kept in secret with cryptography. Well known approach is public key cryptography and this algorithm consists of finite field arithmetic. There are many works considering high speed finite field arithmetic. One of the famous approach is Montgomery multiplication. In this study, we investigated Montgomery multiplication for public key cryptography on embedded microprocessors. This paper includes helpful information on Montgomery multiplication implementation methods and techniques for various target devices including 8-bit and 16-bit microprocessors. Further, we expect that the results reported in this paper will become part of a reference book for advanced Montgomery multiplication methods for future researchers.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
• /
• pp.715-718
• /
• 2005

Mobile devices is getting to include more functions according to the demand of digital convergence. Applications based on 3D graphic calculation such as 3D games and navigation are one of the functions. 3D graphic calculation requires heavy calculation. Therefore, we need dedicated 3D graphic hardware unit with high performance. 3D graphic calculation needs a lot of complicated floating-point arithmetic operation. However, most of current mobile 3D graphics processors do not have efficient architecture for mobile devices because they are based on those for conventional computer systems. In this paper, we propose arithmetic units for special functions of lighting operation of 3D graphics. Transcendental arithmetic units are designed using approximation of logarithm function. Special function units for lighting operation such as reciprocal, square root, reciprocal of square root, and power can be obtained. The proposed arithmetic unit has lower error rate and smaller silicon area than conventional arithmetic architecture.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.123-130
• /
• 2016

본 논문에서는 멀티미디어용 알고리즘을 고속으로 처리하기 위한 고성능 연산 회로를 설계하였다. 3단 파이프라인 구조로 동작하는 연산회로는 4개의 16-비트${\times}$16-비트 곱셈기의 효율적인 구성, 캐리 보존 형식 데이터에 대한 새로운 부호 확장 기법과 다수 개의 부분 곱셈 결과의 통합과정에 부호 확장을 제거하는 교정 상수 기법을 사용하여 복소수 데이터와 가변 길이 고정 소수점 데이터에 대한 38개의 연산을 처리할 수 있다. 설계한 프로세서는 45nm CMOS 공정에서 최대 동작 속도는 300 MHz이며 약 37,000 게이트로 구성되며 300 MCOPS의 연산 성능을 갖는다. 연산 프로세서는 높은 연산 속도와 응용 분야에 특화된 다양한 연산 지원으로 멀티미디어 프로세서에 효율적으로 응용 가능하다.

• 전자공학회논문지A
• /
• 제29A권3호
• /
• pp.96-105
• /
• 1992

The use of fixed-point digital signal processors, such as the TMS 320C25, requires scaling of data at each arithmetic step to prevent overflows while keeping the accuracy. A software which automatizes this process is developed for TMS 320C25. The programmers use a model of a hypothetical floating-point digital signal processor and a floating-point format for data representation. However, the program and data are automatically translated to a fixed-point version by this software. Thus, the execution speed is not sacrificed. A fixed-point variable has a unique binary-point location, which is dependent on the range of the variable. The range is estimated from the floating-point simulation. The number of shifts needed for arithmetic or data transfer step is determined by the binary-points of the variables associated with the operation. A fixed-point code generator is also developed by using the proposed automatic scaling software. This code generator produces floating-point assembly programs from the specifiations of FIR, IIR, and adaptive transversal filters, then floating-point programs are transformed to fixed-point versions by the automatic scaling software.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
• /
• pp.94-97
• /
• 2002

A VLSI architecture of an Ogg Vorbis decoder is proposed : which is dedicated to portable audio appliances. Referring to the computational cost analysis of the decoding processes, the LSP (Line Spectrum Pair) process, which takes more than 50% of the total processing time, can be regarded as a bottleneck to achieve realtime processing by embedded Processors. Thus in our decoder a specific hardware architecture is devised for the LSP process so as to be integrated into a single chip together with an ARM7TDMI processor. In addition, in order to reduce the total hardware cost, instead of the floating point arithmetic, the fixed point arithmetic is adopted. The LSP module has been implemented with 9,740 gates by using a Virtual Silicon 0.l5$\mu\textrm{m}$ CMOS technology, which operates at 58.8MHz with the total CPU load reduced by 57%. It is also verified that the use of the fixed point arithmetic does not incur any significant sound distortion.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제6권3호
• /
• pp.285-288
• /
• 2008

Most of multimedia processors for 2D/3D graphics acceleration use a lot of integer/floating point arithmetic units. We present a new architecture with an efficient ALU, built in a smaller chip size. It reduces instruction cycles significantly based on a foundation of multi-thread operation, variable length instruction words, dual phase operation, and phase instruction's coordination. We can decrease the number of instruction cycles up to 50%, and can achieve twice better performance.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.346-351
• /
• 2013

모바일 시스템에서는 비용 및 전력 효율이 중요하기 때문에 부동소수점 연산기 개발 시 32-비트 데이터 형식대신 24-비트 데이터 형식을 사용하는 것이 좋다. 하지만 24-비트 데이터 형식을 사용할 경우 32-비트 데이터 형식에 비해 연산기의 정확도가 낮아질 수 있다. 3D 그래픽과 같이 연속적인 부동소수점 연산 처리가 많이 요구될 경우 연산기의 정확도에 대한 논의와 검증이 중요하다. 나눗셈은 3D 그래픽에 사용되는 연산 중 OpenGL에서 규정한 정확도를 만족하기 가장 어려운 연산 중 하나이다. 현재까지 OpenGL에서 규정한 정확도를 만족하는 것이 대수적으로 검증된 24-비트 부동소수점 제산기는 알려진 바가 없다. 본 논문에서는 24-비트 부동소수점 제산기를 분석하고, OpenGL ES 3.0에서 규정한 $10^{-5}$의 정확도를 만족함을 대수적으로 검증한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.187-193
• /
• 2020

마이크로프로세서에서 부동소수점 연산은 결과의 정확도를 높이기 위하여 실수형 데이터를 대상으로 시행하는 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등의 계산을 의미한다. 일반적으로 프로세서를 설계할 때는 복잡도 때문에 부동소수점 연산은 제외하고 정수형 연산만을 지원하는 경우가 많다. 그러나, 공학 기술 연산, 디지털 신호처리 뿐 만이 아니라, 오늘날 각광을 받고 있는 인공지능 및 신경망에 대한 연산을 수행하기 위하여 필요에 따라서 부동소수점 연산이 포함되어야 한다. 본 논문에서는 VHDL을 이용하여 부동소수점 연산 명령어 기능을 갖는 32 비트 ARMv4 계열의 프로세서를 설계하고, ModelSim으로 검증하였다. 그 결과, ARM의 부동소수점 명령어에 대한 연산을 성공적으로 수행할 수 있었다.

• ETRI Journal
• /
• 제42권4호
• /
• pp.596-607
• /
• 2020

Scaling is an important operation because of the iterative nature of arithmetic processes in digital signal processors (DSPs). In residue number system (RNS)-based DSPs, scaling represents a performance bottleneck based on the complexity of intermodulo operations. To design an efficient RNS scaler for special moduli sets, a body of literature has been dedicated to the study of the well-known moduli sets {2ⁿ - 1, 2ⁿ, 2ⁿ + 1} and {2ⁿ, 2ⁿ - 1, 2ⁿ⁺¹ - 1}, and their extension in vertical or horizontal forms. In this study, we propose an efficient programmable RNS scaler for the arithmetic-friendly moduli set {2^n+p, 2ⁿ - 1, 2ⁿ⁺¹ - 1}. The proposed algorithm yields high speed and energy-efficient realization of an RNS programmable scaler based on the effective exploitation of the mixed-radix representation, parallelism, and a hardware sharing technique. Experimental results obtained for a 130 nm CMOS ASIC technology demonstrate the superiority of the proposed programmable scaler compared to the only available and highly effective hybrid programmable scaler for an identical moduli set. The proposed scaler provides 43.28% less power consumption, 33.27% faster execution, and 28.55% more area saving on average compared to the hybrid programmable scaler.