• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.139-141
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• 2006

내장형 프로세서인 SE3208의 소프트웨어 모델을 개발하고 SimpleScalar 도구 모음에 추가하여 SE3208 프로세서를 위한 시뮬레이터를 개발하였다. 소프트웨어 모델은 Simplescalar 도구의 환경에 맞춰 함수를 재사용하는 방법으로 작성되었으며, 3단 단일 파이프라인을 갖는 SE3208을 cycle단위로 시뮬레이션 할 수 있도록 시뮬레이터를 변경하였다. 동일한 프로그램을 SE3208 소프트웨어 모델과 PC 상에서 각각 실행시켜 그 결과를 비교함으로써 개발된 시뮬레이터의 정확성을 검증하였으며. 다양한 방식과 모드의 시뮬레이션 기능을 검증하고 성능을 비교하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제9A권4호
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• pp.459-466
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• 2002

최근의 내장형 시스템은 유연성을 유지하고 시간 제약사항을 만족하기 위해서 일반적인 프로세서와 FPGA와 같은 재구성 가능한 부품을 결합하는 Hybrid 시스템을 사용하는 추세이다. 이러한 내장형 시스템은 구축하는 설계 시간을 단축하여 짧은 시간 안에 시장에 진입하는 것이 아주 중요하다. 새로이 주목받고 있는 연구분야인 설계공간탐색은 실제 시스템을 제작하지 않고도 시스템 수준에서 어플리케이션의 성능을 분석하여 최소의 비용으로 시스템에서 요구하는 제약사항을 만족하는 구조를 예측하는 것을 가능하게 한다. 본 논문에서는 Hybrid 내장형 시스템의 설계공간탐색을 위한 시간분석 시뮬레이터를 선계하고 구현하였다. 시스템 설계변수를 변화하면서 정량적인 성능 데이타를 이용하여 설계공간 탐색을 가능하게 하는 Y-Chart 방법을 Hybrid 시스템의 경우에 적용하여 시뮬레이터를 확장 구현하였으며, 기존의 소프트웨어 시간 분석 도구 및 하드웨어 시간분석도구를 활용한다. 본 논문에서 제시하는 시간분석 시뮬레이터는 Hybrid 내장형 시스템의 설계 비용과 시간을 현저하게 줄이면서, 최적의 하드웨어 구성을 찾는 설계공간탐색의 핵심 모듈로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.330-334
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• 2007

내장형 시스템이 점점 복잡해지면서 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 이 하드웨어/소프트웨어 통합설계의 핵심 요소는 하드웨어/소프트웨어 통합시뮬레이션이다. 내장형 시스템을 구성하는 여러 컴포넌트들을 통합시뮬레이션 할 때 이종의 여러 시뮬레이터들을 동시에 사용하는 경우가 많은데 이 때 가장 문제가 되는 점은 시뮬레이터 간의 동기화에 따른 성능 저하이다. 이를 개선하기 위해 가상 동기화 기법이 제안된 바 있다. 그러나 가상 동기화 기법도 느린 시뮬레이터의 속도에 종속 될 수밖에 없다. 보통 가장 느린 시뮬레이터는 하드웨어 RTL 시뮬레이터이다. 본 논문은 하드웨어 RTL 시뮬레이터를 FPGA 에뮬레이터로 대체하면서 가상 동기화 기법을 사용한 통합에뮬레이션 환경을 구축해 보았다. 가상 동기화 기법을 적용하는 것은, 가상 동기화 기법의 장점대로 가상 동기화 기법의 통합시뮬레이션 커널과 FPGA 에뮬레이터 사이에 통신을 할 수 있게 해주는 인터페이스 프로그램을 제작하는 것만으로 가능했고 이렇게 구축한 환경에서 H.263 디코더로 실험을 한 결과 약 2.5배의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.149-157
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• 2020

최근 인공지능에 대한 관심이 높아짐에 따라 인공지능 프로세서를 하드웨어로 구현하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 인공지능 프로세서는 기존에 기능 검증을 위한 프로세서 시뮬레이션 외에 애플리케이션 단계에서 인공지능 프로세서가 해당 애플리케이션에 적합한지에 대한 성능 검증이 추가로 필요하다. 본 논문에서는 인공지능 프로세서를 활용한 애플리케이션 성능 검증과 프로세서의 한계점을 탐색할 수 있는 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 제안한다. 본 논문은 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 구현하기 위하여 기존에 구현된 인공지능 프로세서의 구조를 분석하고 이를 기반으로 인공지능 프로세서를 모사하는 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 구현한다. 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 활용해 이미지 인식, 음성 인식 애플리케이션에서 인공지능 프로세서의 성능 분석 및 한계점을 탐색하고, 제한된 메모리 크기 안에서 인공지능 프로세서의 구조를 최적화한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.357-360
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• 2001

As SOC design methodology becomes popular, processors, the essential core in embedded system are required to be designed fast and supported to customers with expansive behavior description. This paper presents new methodology to meet such goals with designer configurable instruction set simulator for processors. This paper proposes new language called PML(Processor Modeling Language), which is based on microprogramming scheme and is also successful in most behavior of processors. By using this, we can describe scalar processor very efficiently with by-far faster simulation speed in compared with HDL model.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.45-55
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• 2008

내장형시스템의 복잡도 증가로 인하여 내장형 소프트웨어의 자동생성 및 하드웨어-소프트웨어 통합설계 방법론등이 크게 이슈화되고 있다. 자동화된 설계 방법론에 있어서 공통적인 요구사항은 시스템 설계를 효과적으로 모호성 없이 기술 할 수 있도록 정형화된 설계 언어를 제공하는 것과 설계 언어로 부터 자동으로 원하는 소프트웨어 코드를 생성하는 방법의 개발이다. 본 논문에서는 시스템 기술언어로 ITU-T에 의해 표준으로 권고되어 널리 사용되고 있는 SDL (Specification and Description Language)로부터 실시간 운영체제 uC/OS-II에서 수행될 임베디드 C코드를 자동으로 생성하는 자동화된 방법론을 제시한다. 연구 개발된 자동 내장형 C코드 생성기는 하드웨어-소프트웨어 통합설계환경에서 소프트웨어 설계의 한 축으로 이용될 수 있으며 SDL 시뮬레이터나 검증기를 통하여 개발하고자 하는 code의 기능을 초기 모델 수준에서 평가하고 검증 할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권10호
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• pp.735-745
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• 2001

범용성이란 측면은 프로세서의 설계 과정 중 기능 검증의 중요도를 크게 부각시킨다. 따라서 본 논문은 기존 시뮬레이션 방법과 병행하여 기능 검증의 효율성을 높일 수 있는 효율적인 랜덤 벡터 기능 검증 방법을 제시한다. 본 기능 검증 방법은 내장형 제어 RISC 코어에 적합하며 실제 연세대학교와 삼성전자가 공동 개발한 32비트 프로세서인 CalmRISCTM-32의 코어 기능 검증에 적용하여 효율성을 확인한 바 있다. 본 기능 검증 방법은 클락 기반의 명령어 수준 시뮬레이터를 개발하여 이를 참조 모델로 삼고 랜덤 벡터로 이루어진 워크로드에 대해 HDL 시뮬레이션 결과와 비교함으로써 오류 검출을 수행하며 일반적인 테스트 벡터로써 발견하기 어려운 오류 유형을 보완하는 동시에 설계자에게 새로운 오류 유형의 기준을 제시하는 효과를 지닌다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권5호
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• pp.292-303
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• 2010

온칩(on-chip) 캐쉬는 외부 메모리로의 접근을 감소시키며 빈번하게 접근되기 때문에 내장형 시스템의 성능과 에너지 소비 측면에서 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 내장형 시스템에 맞추어 설계된 2-레벨 데이터 캐쉬 메모리 구조를 제안하고자 한다. 레벨1(L1) 캐쉬의 구성으로 작은 크기, 직접시장(direct-mapped) 그리고 바로쓰기(write-through)를 채용한다. 대조적으로 레벨2(L2) 캐쉬는 보통의 캐쉬 크기와 집합연관(set-associativity) 그리고 나중쓰기(write-back) 정책을 채용한다. 결과적으로 L1 캐쉬는 빠른 접근 시간을 가지며 (한 사이클 이내) L2 캐쉬는 전체 캐쉬의 미스율(global miss rate)을 낮추는데 효과적이다. 작은 크기의 L1 데이터 캐쉬로 인한 증가된 캐쉬 미스율(miss rate)을 줄이기 위해 ECP(Early Cache hit Predictor)기법을 제안하였다. 제안된 ECP기법은 L1 캐쉬 히트 예측을 통해서 요청된 데이터가 L1 캐쉬에 있는지 예측할 수 있으며 추가적으로, ALU를 필요로 하지 않고 빠르게 유효주소(effective address)계산을 할 수 있다. 또한, 두 캐쉬 계층간 바로쓰기(write-through) 정책에서 오는 빈번한 L2 캐쉬 접근으로 인한 에너지 소비를 줄이기 위해 지정웨이 쓰기(one-way write) 기법을 제안하였다. 제안된 지정웨이 쓰기 기법을 이용하면 바로쓰기 정책으로 인한 L1 캐쉬에서 L2 캐쉬로의 쓰기 접근시 태그(tag) 비교 과정을 거치지 않고 하나의 지정된 웨이를 바로 접근할 수 있다. 사이클 단위 정확도의 시뮬레이터와 내장형 벤치마크를 이용한 실험 결과 본 논문에서 제안한 2-레벨 데이터 캐쉬 메모리 구조는 평균적으로 3.6%의 성능향상과 50%의 데이터 캐쉬 에너지 소비를 감소 시켰다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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• pp.385-387
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• 2002

이 논문에서 우리는 각 기능 블록의 성능 분석 방법을 제안하고 어떻게 하드웨어와 소프트웨어의 합성을 위한 기능 블록의 성능을 기록한 데이터베이스를 구축하는지를 설명하겠다. 기능 블록의 성능을 예측하는 것은 초기 설계 단계에서 주어진 제약을 만족시키기 위해 어떤 기능 블록이 개선되어야 할지 결정하는 기준을 제시하기 때문에 내장형 시스템의 합성에 있어서 중요하다. 예측하는 도구로 측정에 시간이 많이 걸리지만 정확한 명령어 수준 시뮬레이터(ISS : instruction set simulator)를 사용하였다. 데이터베이스를 구축하는데 있어선 각 기능 블록을 요소(factor)라 부르는 다른 상태를 두어서 차별화 하였다. 제안한 예측 방법은 개발중인 통합설계 환경에 구현되었으며 H.263 인코더에 적용하여 0.03% 이내의 오차를 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.164-166
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• 2008

본 논문은 계통연계형 열병합발전의 동작특성을 모의하는 시뮬레이션모델에 관해 기술하고 있다. 계통연계형 열병합발전은 가스엔진, 영구자석발전기, 전력변환기로 구성되어 있는데 본 연구에서는 가스엔진은 일정출력을 공급하고 다극형 영구자석발전기에서 생산되는 400Hz 출력을 컨버터와 인버터를 통하여 상용주파수의 교류로 전력계통과 연계하는 것으로 가정하였다 개발된 시뮬레이션모델은 PSCAD/EMTDC를 이용하였고 전력회로는 내장모듈을 그리고 제어기는 C 프로그램으로 직접 개발하였다. 개발된 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션모델을 이용한 다양한 시뮬레이션을 실시하여 하드웨어 시뮬레이터를 설계하였다.