• Title/Summary/Keyword: common sub-expression

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Common sub-expression sharing과 CORDIC을 이용한 OFDM 시스템의 저면적 파이프라인 FFT 구조 (Low-area Pipeline FFT Structure in OFDM System Using Common Sub-expression Sharing and CORDIC)

  • 최동규;장영범
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권4호
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    • pp.157-164
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    • 2009
  • 이 논문에서는 OFDM시스템에서 가장 큰 칩 면적을 차지하고 높은 전력을 요구하는 핵심 연산 블록인 FFT에 대하여 파이프라인 Radix-4 MDC 방식의 저면적 구조를 제안하였다. 나비연산기에서 Twiddle factor 복소 곱셈연산을 수행할 때, 기존의 곱셈기를 사용하지 않고 CSD형 계수의 공통패턴을 공유하여 덧셈의 수를 줄일 수 있는 Common sub-expression sharing 방식과 CORDIC 알고리즘을 사용하여 구현 면적을 감소시켰다. 제안구조는 Verilog-HDL을 통해 모델링하고 Synopsys로 논리합성한 결과 기존구조와 비교하여 복소곱셈부는 48.2%감소효과, 전체 FFT구조는 22.1%의 면적 감소효과를 달성하였다. 따라서 제안된 FFT구조는 다양한 크기의 FFT를 사용하는 OFDM용 시스템에 효율적으로 사용될 수 있는 구조임을 보였다.

Common sub-expression sharing을 이용한 고속/저전력 DCT 구조 (Low-power/high-speed DCT structure using common sub-expression sharing)

  • 장영범;양세정
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1C호
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    • pp.119-128
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    • 2004
  • 이 논문에서는 곱셈기를 사용하지 않고 덧셈기 만을 사용하여 DCT를 효과적으로 수행하는 저전력 구조를 제안하였다. 고속처리가 가능하면서도 구현 하드웨어의 크기를 최소화하기 위하여 8-point DCT를 4 cycle에 수행하는 구조를 사용하였다. 즉, 첫 번째 cycle에서 사용한 계수용 하드웨어를 두 번째부터 네 번째까지의 계산에서도 공통으로 사용할 수 있는 구조를 채택하였다. 덧셈기 만을 사용하는 기존의 구조들은 CSD(Canonic signed digit)형의 계수를 사용하여 덧셈의 수를 줄이고 있다. 본 논문에서는 Common subexpression sharing 방식을 채용함으로서 하드웨어를 더욱 감소시킬 수 있는 구조를 제안하였다. 그 결과 8-point DCT의 경우에 CSD 만을 사용한 구조와 비교하여 19.5%의 덧셈 수 감소 효과를 달성하였다.

Common Sub-expression Sharing을 사용한 저면적 FFT 프로세서 구조 (Low-area FFT Processor Structure using Common Sub-expression Sharing)

  • 장영범;이동훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1867-1875
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    • 2011
  • 이 논문에서는 저면적 256-point FFT 구조를 제안한다. 저면적 구현을 위하여 CSD(Canonic Signed Digit) 곱셈기 방식을 채택하여 구현하였다. CSD 곱셈기 방식을 효율적으로 적용하기 위해서는 곱셈연산의 가지 수가 적어야 하는데, 여러 알고리즘을 조사한 결과 Radix-$4^2$ 알고리즘이 곱셈연산의 가지 수가 적음을 발견하였다. 따라서 제안 구조는 Radix-$4^2$ DIF 알고리즘과 CSD 곱셈기 방식을 사용하였다. 즉 Radix-$4^2$ 알고리즘을 사용하여 4개의 스테이지에서 사용되는 곱셈연산의 가지 수를 최소화한 후에 각각의 곱셈연산 블록은 CSD 곱셈기를 사용하여 구현하였다. CSD 곱셈기 구현에서 공통패턴을 공유하여 덧셈기의 수를 줄일 수 있는 CSS(Common Sub-expression Sharing) 기술을 사용하여 구현면적을 더욱 감소시켰다. 제안된 FFT 구조를 Verilog-HDL 코딩 후 합성하여 구현한 결과, Radix-4를 사용한 구조와 비교하여 복소 곱셈기 부분의 29.9%의 cell area 감소를 보였고 전체적인 256-point FFT 구조에 대한 비교에서는 12.54% cell area 감소를 보였다.

수직 공통패턴을 사용한 고속/저전력 CSD 선형위상 FIR 필터 구조 (A High-speed/Low-power CSD Linear Phase FIR Filter Structure Using Vertical Common Sub-expression)

  • 장영범;양세정
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권4A호
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    • pp.324-329
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    • 2002
  • Digital If(Intermediate frequency) 처리단과 같은 고속과 저전력을 요구하는 필터에서 덧셈기만을 사용하여 CSD(Canonical Signed Digit)형의 필터계수들을 구현하는 구조가 널리 연구되고 있다. 본 논문에서는 CSD형의 선형위상 FIR(Finite Impulse Response) 필터에서 수직의 공통패턴을 공유하는 구조를 제안한다. 선형위상 FIR 필터를 CSD형의 코드를 사용하여 구현할 때에, 선형위상의 계수대칭의 특성 때문에 수평 공통패턴의 방식이 사용되어 왔다. 그러나 본 논문에서는 선형위상 필터는 근접해 있는 계수들끼리 근사의 값을 갖기 때문에 MSB가 같다는 것을 이용하여 수직 공통패턴을 사용하는 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 구현의 정세도가 낮을수록, 구현하는 탭의 길이가 길수록 더욱 효과가 큼을 예제를 통하여 보였다. 따라서 제안된 방식은 고 고속/저전력 구현을 요하는 이동 통신용 필터에서 사용하기에 적합한 필터임을 보였다.

덧셈과 쉬프트 연산을 사용한 MP3 IMDCT의 저전력 Systolic 구조 (A low-power systolic structure for MP3 IMDCT Using addition and shift operation)

  • 장영범;이원상
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권10C호
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    • pp.1451-1459
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    • 2004
  • 이 논문에서는 MP3에 사용되는 32-point IMDCT 블록의 저전력 hard-wired 구조를 제안하였다. 행렬의 재배열을 통하여 16, 8, 4, 2, 1 cycle에 동작하는 5개의 multirate block을 유도함으로서 저전력 systolic 구조를 제안하였다. 각각의 sub-block들의 곱셈 구현은 덧셈기와 쉬프트로 구현하는 CSD(Cainmic signed digit) 방식을 채택하여 덧셈의 수를 줄임으로서 전력소모를 감소시켰다. 또한 각각의 sub-block들의 전력소모를 더욱 감소시키기 위하여 common sub-expression sharing 방식을 채용함으로서 덧셈의 연산량을 더욱 감소시킨 구조를 제안하였다. 그 결과, 2의 보수형을 사용하는 구조와 비교하여 58.4%의 상대 전력소모를 줄일 수 있었다. 또한 하드웨어 구현을 Verilog-HDL코팅을 통하여 시뮬레이션 함으로서 구조가 정확하게 동작함을 확인하였다.

Machine learning based anti-cancer drug response prediction and search for predictor genes using cancer cell line gene expression

  • Qiu, Kexin;Lee, JoongHo;Kim, HanByeol;Yoon, Seokhyun;Kang, Keunsoo
    • Genomics & Informatics
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    • 제19권1호
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    • pp.10.1-10.7
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    • 2021
  • Although many models have been proposed to accurately predict the response of drugs in cell lines recent years, understanding the genome related to drug response is also the key for completing oncology precision medicine. In this paper, based on the cancer cell line gene expression and the drug response data, we established a reliable and accurate drug response prediction model and found predictor genes for some drugs of interest. To this end, we first performed pre-selection of genes based on the Pearson correlation coefficient and then used ElasticNet regression model for drug response prediction and fine gene selection. To find more reliable set of predictor genes, we performed regression twice for each drug, one with IC50 and the other with area under the curve (AUC) (or activity area). For the 12 drugs we tested, the predictive performance in terms of Pearson correlation coefficient exceeded 0.6 and the highest one was 17-AAG for which Pearson correlation coefficient was 0.811 for IC50 and 0.81 for AUC. We identify common predictor genes for IC50 and AUC, with which the performance was similar to those with genes separately found for IC50 and AUC, but with much smaller number of predictor genes. By using only common predictor genes, the highest performance was AZD6244 (0.8016 for IC50, 0.7945 for AUC) with 321 predictor genes.

Research on Railway Safety Common Data Model and DDS Topic for Real-time Railway Safety Data Transmission

  • Park, Yunjung;Kim, Sang Ahm
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.57-64
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    • 2016
  • In this paper, we propose the design of railway safety common data model to provide common transformation method for collecting data from railway facility fields to Real-time railway safety monitoring and control system. This common data model is divided into five abstract sub-models according to the characteristics of data such as 'StateInfoMessage', 'ControlMessage', 'RequestMessage', 'ResponseMessage' and 'ExtendedXXXMessage'. This kind of model structure allows diverse heterogeneous data acquisitions and its common conversion method to DDS (Data Distribution Service) format to share data to the sub-systems of Real-time railway safety monitoring and control system. This paper contains the design of common data model and its DDS Topic expression for DDS communication, and presents two kinds of data transformation case studied for verification of the model design.

Arithmetic unit를 사용한 저전력 MPEG audio필터 구현 (Low-power MPEG audio filter implementation using Arithmetic Unit)

  • 장영범;이원상
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권5호
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    • pp.283-290
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    • 2004
  • 이 논문에서는 MPEG audio 알고리즘의 필터뱅크를 덧셈을 사용하여 저전력으로 구현할 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 CSD(Canonic Signed Digit) 형의 계수를 사용하며, 입력신호 샘플을 최대로 공유함으로서 사용되는 덧셈기의 수를 최소화하였다. 제안된 구조는 알고리즘에서 사용된 공통입력 공유, 선형위상 대칭 필터계수를 이용한 공유, 공통입력을 이용한 블록 공유, CSD 형의 계수와 공통패턴 공유를 통하여 사용되는 덧셈의 수를 최소화할 수 있음을 보였다. Verilog-HDL 코딩을 통하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안된 구조는 기존의 곱셈기 구조의 구현면적과 비교하여 60.3%를 감소시킬 수 있음을 보였다. 또한 제안된 구조의 전력소모는 곱셈기 구조와 비교하여 93.9%를 감소시킬 수 있음을 보였다. 따라서 고속의 곱셈기가 내장된 DSP 프로세서를 사용하지 않고도, Arithmetic Unit나 마이크로 프로세서를 사용하여 효과적으로 MPEG audio 필터뱅크를 구현할 수 있음을 보였다.

Analysis of the global gene expression profiles in genomic instability-induced cervical cancer cells

  • Oh, Jung-Min
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제47권2호
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    • pp.17-24
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    • 2022
  • Preserving intact genetic material and delivering it to the next generation are the most significant tasks of living organisms. The integrity of DNA sequences is under constant threat from endogenous and exogenous factors. The accumulation of damaged or incompletely-repaired DNA can cause serious problems in cells, including cell death or cancer development. Various DNA damage detection systems and repair mechanisms have evolved at the cellular level. Although the mechanisms of these responses have been extensively studied, the global RNA expression profiles associated with genomic instability are not well-known. To detect global gene expression changes under different DNA damage and hypoxic conditions, we performed RNA-seq after treating human cervical cancer cells with ionizing radiation (IR), hydroxyurea, mitomycin C (MMC), or 1% O2 (hypoxia). Results showed that the expression of 184-1037 genes was altered by each stimulus. We found that the expression of 51 genes changed under IR, MMC, and hypoxia. These findings revealed damage-specific genes that varied differently according to each stimulus and common genes that are universally altered in genetic instability.

심장박동기용 시그마 델타 A/D 변환기에서의-저전력 데시메이션 필터 구조 (Low-power Decimation Filter Structure for Sigma Delta A/D Converters in Cardiac Applications)

  • 장영범;양세정;유선국
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권2호
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    • pp.111-117
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    • 2004
  • The low-power design of the A/D converter is indispensable to achieve the compact bio-signal measuring device with long battery duration. In this paper, new decimation filter structure is proposed for the low-power design of the Sigma-Delta A/D converter in the bio-instruments. The proposed filter is based on the non-recursive structure of the CIC (Cascaded Integrator Comb) decimation filter in the Sigma-Delta A/D converter. By combining the CSD (Canonic Signed Digit) structure with common sub-expression sharing technique, the proposed decimation filter structure can significantly reduce the number of adders for implementation. For the fixed decimation factor of 16, the 15% of power consumption saving is achieved in the proposed structure in comparison with that of the conventional polyphase CIC filter.