• 제목/요약/키워드: arithmetic unit

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개선된 하드웨어 산술연산기 구성 (A Construction of the Improved Hardware Arithmetic Operation Unit)

  • 박춘명
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.1023-1024
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Galois체에 기초를 둔 고효율 산술연산기 구성에 관한 한가지 방법을 제안하였다. 제안한 연산기는 기존의 방법에 비해 좀 더 규칙적이고 확장성이 용이한 이점이 있으며, 또한, 각종 멀티미디어 하드웨어 구성시의 기본인 연산기로 적용 및 응용할 수 있다. 향 후 연구과제로는 좀 더 콤팩트하고 효과적인 산술연산 알고리즘의 도출이 필요하며, 이에 논리연산기를 접목하여 산술연산 및 논리연산을 수행하는 연산전용 프로세서의 개발이 필요하다.

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수퍼스칼라 마이크로프로세서용 부동 소수점 연산회로의 설계 (A design of floating-point arithmetic unit for superscalar microprocessor)

  • 최병윤;손승일;이문기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.1345-1359
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    • 1996
  • This paper presents a floating point arithmetic unit (FPAU) for supescalar microprocessor that executes fifteen operations such as addition, subtraction, data format converting, and compare operation using two pipelined arithmetic paths and new rounding and normalization scheme. By using two pipelined arithmetic paths, each aritchmetic operation can be assigned into appropriate arithmetic path which high speed operation is possible. The proposed normalization an rouding scheme enables the FPAU to execute roundig operation in parallel with normalization and to reduce timing delay of post-normalization. And by predicting leading one position of results using input operands, leading one detection(LOD) operation to normalize results in the conventional arithmetic unit can be eliminated. Because the FPAU can execuate fifteen single-precision or double-precision floating-point arithmetic operations through three-stage pipelined datapath and support IEEE standard 754, it has appropriate structure which can be ingegrated into superscalar microprocessor.

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파이프라인 구조 연산회로를 위한 AMBA AXI Slave 설계 (Design of AMBA AX I Slave Unit for Pipelined Arithmetic Unit)

  • 최병윤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.712-713
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    • 2011
  • 본 논문에서는 파이프라인 구조의 연산회로를 효율적으로 검증하기 위한 AMBA AXI Slave 하드웨어 구조를 제안하고, 설계 예로 파이프라인 곱셈기를 내장한 구조를 제시하였다. 제안한 AXI Slave 회로는 입출력 버퍼 블록 메모리, 제어용 레지스터, 파이프라인 구조 연산 회로, 파이프라인 제어회로, AXI 버스 슬레이브 인터페이스로 구성된다. 주요 동작 과정은 입력 버퍼 메모리와 외부 마스터 사이의 버스트 데이터 전송, 제어 레지스터에 동작 모드 설정, 입력 버퍼 메모리에 담긴 데이터에 대한 반복적인 파이프라인 연산회로 동작, 출력 버퍼 메모리에 담긴 출력 데이터와 외부 마스터 사이의 버스트 데이터 전송으로 나누어진다. 제안한 AXI slave 구조는 범용 인터페이스 구조를 갖고 있으므로 파이프라인 구조 구조의 연산회로를 내장한 AMBA AHB와 AXI slave에 응용이 가능하다.

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연산 결과의 의미 이해에 관한 연구 (A Study on the Understanding in Results of Arithmetic Operation)

  • 노은환;강정기;정상태
    • East Asian mathematical journal
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    • 제31권2호
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    • pp.211-244
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    • 2015
  • The arithmetic operation have double-sided character. One is calculation as a process, the other is understanding in results as an outcome of the operation. We harbored suspicion on students' misunderstanding in an outcome of the operation, because the curriculum has focused on the calculation, as a process of arithmetic operation. This study starts with the presentation of this problem, we tried to find the recognition ability and character in the arithmetic operation. We researched the recognition ability for 7th grade 27 students who have enough experience in arithmetic operation when studying in elementary school. And we had an interview with 3students individually, that has an error in understanding in results of arithmetic operation but has no error in calculation. We focused on 3students' detailed appearance of the ability to understand in results of arithmetic operation and analysed the changing appearance after recommending unit record using operation expression. As a result, we could find the abily to underatanding in results of arithmetic operation and applicability to recommend unit record using operation expression. Through these results, we suggested educational implications in understanding in results of arithmetic operation.

고성능 H.264 인코더를 위한 CABAC 하드웨어 설계 (The Hardware Design of CABAC for High Performance H.264 Encoder)

  • 명제진;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.771-777
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    • 2012
  • 본 논문에서는 공통 연산기(Common Operation Unit)를 이용한 CABAC의 이진 산술 부호화기를 제안한다. 제안한 공통 연산기는 모드에 상관없이 하나의 공통 연산기를 이용하여 산술 부호화 및 재정규화를 수행하는 이진 산술 부호화기의 하드웨어 구조를 단순하게 구현할 수 있다. 제안하는 CABAC의 이진 산술 부호화기는 Context RAM, Context Updater, Common Operation Unit, Bit-Gen으로 구성되며 매 클럭당 하나의 심볼이 부호화될 수 있는 4단 파이프라인으로 구성하였다. 제안한 CABAC의 이진 산술 부호화기는 기존 CABAC의 이진 산술 부호화기와 비교하여 게이트 수는 최대 47% 감소하였고, 동작 주파수는 최대 19% 성능이 향상됨을 확인하였다.

모바일 3차원 그래픽 프로세서의 조명처리 연산을 위한 초월함수 연산기 구현 (A design of transcendental function arithmetic unit for lighting operation of mobile 3D graphic processor)

  • 이상헌;이찬호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.715-718
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    • 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.

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교량지역의 다양한 비점오염물질 원단위 산정방법 비교 (Comparison of Estimation Method of Pollutant Unit Loads from Bridge Area)

  • 김태원;길경익
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.597-604
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    • 2011
  • This research analyzed the runoff patterns and estimated unit loads of selected pollutatnts using monitored data conducted for three years in a bridge area. Three estimating methods; the arithmetic average method, the regression method and the rainfall class method were used to estimate the unit load. Results of three estimating methods were compared with the unit pollutant loads from landuses in Korea and the unit pollutant loads from urban watersheds in Milwaukee, USA. Unit load using the arithmetic mean method were found to be overestimated. In terms of TSS, unit loads of two estimate were half lower than that of USA. Estimated TN and TP unit loads of three estimate were lower than that of Ministry of Environment in Korea.

모바일 3D 그래픽 프로세서의 지오메트리 연산을 위한 부동 소수점 연산기 구현 (A design of Floating Point Arithmetic Unit for Geometry Operation of Mobile 3D Graphic Processor)

  • 이지명;이찬호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.711-714
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    • 2005
  • We propose floating point arithmetic units for geometry operation of mobile 3D graphic processor. The proposed arithmetic units conform to the single precision format of IEEE standard 754-1985 that is a standard of floating point arithmetic. The rounding algorithm applies the nearest toward zero form. The proposed adder/subtraction unit and multiplier have one clock cycle latency, and the inversion unit has three clock cycle latency. We estimate the required numbers of arithmetic operation for Viewing transformation. The first stage of geometry operation is composed with translation, rotation and scaling operation. The translation operation requires three addition and the rotation operation needs three addition and six multiplication. The scaling operation requires three multiplication. The viewing transformation is performed in 15 clock cycles. If the adder and the multiplier have their own in/out ports, the viewing transformation can be done in 9 clock cycles. The error margin of proposed arithmetic units is smaller than $10^{-5}$ that is the request in the OpenGL standard. The proposed arithmetic units carry out operations in 100MHz clock frequency.

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복소수 데이터 처리가 가능한 멀티미디어 프로세서용 고성능 연산회로의 하드웨어 설계 (Hardware Design of High Performance Arithmetic Unit with Processing of Complex Data for Multimedia Processor)

  • 최병윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.123-130
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    • 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.