• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.59-70
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• 2007

본 논문에서는 휴대 정보기기 시스템에서 더욱 향상된 실시간 3D 그래픽 가속 능력을 갖는 SoC(System on a Chip) 구현을 위해 효과적인 T&L(Transform & Lighting) Processor 구조를 연구하였다. T&L 과정에 필요한 IP들을 설계하였으며, 이를 바탕으로 SoC Platform 기반으로 검증하였다. 설계된 T&L Processor는 24 bits 부동소수점 형식과 16 bits 고정소수점 형식을 적절하게 혼용하고 계산식의 병렬성을 최대한 활용하여 Transform 과정 연산과 Lighting 과정 연산의 지연시간을 균일하게 배분하여 Transform 과정만 처리할 때와 Lighting과 혼용으로 처리할 때 연산 속도의 차이가 없이 동작이 가능하다. 설계된 T&L Processor는 SoC 플랫폼을 이용하여 성능 측정 실험 및 검증을 하였고, Xilinx-Virtex4 FPGA에서 80 MHz의 동작 주파수를 확인하였고 초당 20M개의 정점(Vertex) 처리 성능을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권10호
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• pp.55-64
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• 2005

본 논문에서는 실시간 3D 가속을 효과적으로 하기 위해 기하학 처리 과정에 적합한 부동 소수점 연산기를 설계하였다. 설계한 부동 소수점 연산기는 IEEE-754 단정도 형식을 지원하도록 하여 기하학 처리에 적합하게 하였고 설계한 부동 소수점 연산기는 Xilinx-Vertex2에서 부동소수점 덧셈/곱셈기는 100 MHz, 부동소수점 NR 역수 계산기는 120 MHz, 부동 소수점 멱승기는 200 MHz, 부동 소수점 역 제곱근 연산기는 120 MHz의 동작 주파수를 각각 확인 하였다. 또한 설계된 부동소수점 연산기를 이용해 실제 기하학 프로세서를 구현하여 실제 3B 데이터 처리를 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1137-1143
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• 2009

This paper presents the FPGA implementation of efficient algorithms for approximating exponential function based on floating point format data. The Taylor-Maclaurin expansion as a conventional approximation method becomes inefficient since high order expansion is required for the large number to satisfy the approximation error. A format converter is designed to convert fixed data format to floating data format, and then the real number is separated into two fields, an integer field and an exponent field to separately perform mathematic operations. A new assembly command is designed and added to previously developed command set to refer the math table. To test the proposed algorithm, assembly program has been developed. The program is downloaded into the Altera DSP KIT W/STRATIX II EP2S180N Board. Performances of the proposed method are compared with those of the Taylor-Maclaurin expansion.

• 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.

• 방송공학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.415-418
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• 2008

소형의 휴대용 단말기는 회로복잡도나 소비전력 등의 문제로 부동소수점 연산 프로세서를 탑재하지 않는 경우가 있는데, 이로 인해 오디오 데이터의 디코딩 시간이 길어져, 끊김이나 잡음이 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 MPEG-4 오디오 디코딩 시 수행되는 실수형 연산과정을 정수형 연산과정으로의 변환을 통하여 디코딩 속도를 향상 시킬 수 있는 알고리즘을 제안하고 실험결과를 통해서 효율성을 보인다.

• 전자통신동향분석
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• 제37권1호
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• pp.53-62
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• 2022

With increasing size of transformer-based neural networks, a light-weight algorithm and efficient AI accelerator has been developed to train these huge networks in practical design time. In this article, we present a survey of state-of-the-art research on the low-precision computational algorithms especially for floating-point formats and their hardware accelerator. We describe the trends by focusing on the work of two leading research groups-IBM and Seoul National University-which have deep knowledge in both AI algorithm and hardware architecture. For the low-precision algorithm, we summarize two efficient floating-point formats (hybrid FP8 and radix-4 FP4) with accuracy-preserving algorithms for training on the main research stream. Moreover, we describe the AI processor architecture supporting the low-bit mixed precision computing unit including the integer engine.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권10C호
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• pp.963-972
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• 2002

DMT 기반의 VDSL 모뎀, OFDM 방식의 DVB 모뎀 등 다중 반송파 변조 시스템에서 핵심 블록으로 사용되는 8192점 FFT/IFFT 프로세서를 설계하였다. 새로운 2단계 수렴 블록 부동점 (two-step convergent block floating-point; TS_CBFP) 스케일링 방법을 제안하여 설계에 적용하였으며, 이를 통해 FFT/IFFT 출력의 신호 대 양자화 잡음 비 (signal-to-quantization-noise ratio; SQNR)가 크게 향상되도록 하였다. 제안된 TS_CBFP 스케일링 방법은 별도의 버퍼 메모리를 사용하지 않아 기존의 방법에 비해 메모리를 약 80% 정도 감소시키며, 따라서 칩 면적과 전력소모를 크게 줄일 수 있다. 입력 10-비트, 내부 데이터와 회전인자 14-비트, 그리고 출력 16-비트로 설계된 8192점 FFT/IFFT 코어는 약 60-㏈의 SQNR 성능을 갖는다. 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과. 약 76,300 게이트와 390K 비트의 RAM, 그리고 39K 비트의 ROM으로 구현되었다. 시뮬레이션 결과, 50-MHzⓐ2.5-V로 안전하게 동작할 것으로 평가되었으며, 8192점 FFT/IFFT 연산에 약 164-$\mu\textrm{s}$가 소요될 것으로 예상된다. 설계된 코어는 Xilinx FPGA에 구현하여 정상 동작함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1213-1216
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• 2003

This paper proposes an 3D graphics rendering processor for portable device. One the most important factor is chip size for portable device, but the conventional 3D graphics rendering processor is not a suitable because the processor needs a lot of multiplication and division units. So the proposed architecture substitutes single precision floating point by 32 bit fixed point, and uses recursive units for the same operation such as color values(z, r, g, b, a) and texture values (s, t, u, v). In this approach, we reduce numbers of multiplications and divisions by 66.1% and 75% respectively at the sacrifice of performance degradation by 2.12%.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.43-45
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• 2004

This paper represents the improvement of floating point operation for AC servo motor controller based on fixed point operation DSP. TMS320F2812 has fixed point operation processing structure. The controller parameters are modified to the digitized data by scaling the original parameters. TMS320F 2812 is a 32-bit processor, and it could have enough accuracy to get the digitized data this procedure is implemented and the experiments controling a AC servo system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1196-1198
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• 2004

This paper represents the improvement of floating point operation for AC servo motor controller based on fixed point operation DSP. TMS320F2812 has fixed point operation processing structure. The controller parameters are modified to the digitized data by scaling the original parameters. TMS320F 2812 is a 32-bit processor, and it could have enough accuracy to got the digitized data this procedure is implemented and the experiments controling a AC servo system.