• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권12호
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• pp.66-74
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• 2001

IMT-2000의 무선접속 기술 요소 중 multirate을 위한 Multi-Code(MC) CDMA 시스템의 이동국 Rake 수신기는 다수의 채널로 전송된 신호들을 동시에 복조해야 하므로 Rake Finger에서 트래픽 채널을 복조하는 데이터 상관기의 수가 왈쉬 코드 채널의 수만큼 증가하게 되어 신호처리의 복잡도가 증가되는 단점을 갖게 된다. 본 논문에서는 데이터 상관기들의 증가로 인한 데이터 처리시간 지연을 감소시키기 위해 Walsh Switch, 공유 accumulator, 그리고 파이프라인 FWHT(Fast Walsh Hadamard Transform) 알고리즘을 적용한 새로운 Rake Finger 구조를 제안했다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 왈쉬 코드 채널의 수 에 대한 데이터 상관기의 연산 동작 수는 512 additions에서 160 additions로 약 3.2배 감소하였고, Rake Finger의 데이터 처리시간은 110,696[ns]에서 90,496[ns]로 18.3% 감소하였음을 확인하였다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권8호
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• pp.498-503
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• 2017

SIMD(Single Instruction Multiple Data)는 대표적인 병렬화 아키텍처 중 하나로, SIMD 레지스터에 적재된 여러 개의 데이터들을 하나의 명령어로 처리하는 기술이다. 퀵정렬(Quicksort)은 데이터 값들이 리스트로 저장되어 있을 때, 임의의 위치에 있는 데이터 값을 피봇으로 하여 그것보다 작은 값은 왼편으로, 큰 값은 오른편으로 분할하여 생성된 두 개의 서브리스트에 대하여 같은 작업을 반복함으로써 데이터 값들을 정렬하는 정렬 알고리즘이다. 본 연구에서는 SIMD 명령어를 이용하여 파이프라인 아키텍처에서 조건 예측 실패에 따른 성능 저하를 유발하지 않도록 분기 조건을 최소로 사용하는 효율적인 퀵정렬(Quicksort) 알고리즘을 제안한다. 또한, VBP(Vertical Bit Parallel) 기법과 얼리 프루닝(early pruning) 기법을 적용하여 SIMD 레지스터에 데이터를 바이트 단위로 적재함으로써 퀵 정렬 알고리즘의 성능을 향상하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1582-1589
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• 2006

잠금기법은 분산 병렬 시스템의 동기화에 필수적이다. 기존의 큐잉 잠금기법은 최초의 잠금 읽기와 잠금 경합발생 시 공유 데이터에 대한 잠금이 해제되었을 때 발생하는 잠금 읽기 재 시도로 두 개의 트래픽을 발생한다. 본 논문에서는 WPV(Waiting Processor Variable) 잠금기법이라 불리는 새로운 잠금기법을 제안한다 새로이 제안하는 기법은 오직 한 개의 잠금 읽기 명령을 사용한다. WPV 기법은 파이프라인 전송방식을 사용하여 최초의 잠금 읽기 단계에서 공유 데이터가 전송될 때까지 대기 한 후 잠금을 실시한다. 데이터에 대한 잠금을 수행중인 프로세서는 대기 상태의 다음 프로세서에 대한 정보를 저장하고 있으므로, 공유 데이터가 캐쉬 대 캐쉬 데이터 전송 기법에 의하여 대기중인 다음 프로세서로 바로 전송된다. 따라서 대기중인 프로세서 에 대한 변수는 연결 리스트 구조를 갖는다. 제안된 기법은 캐쉬 상태의 잠금기법을 사용하여 잠금 오버 헤드를 줄이고 다중 잠금 경합 발생시 FIFO를 유지하게 한다. 또한 본 논문에서는 기존의 메모리 및 캐쉬 큐잉 잠금기법에 대한 WPV 잠금기법의 해석적 모델링을 제시한다. WPV 잠금기법에 대한 시뮬레이션의 결과는 기존의 큐잉 잠금기법에 비하여 50%의 접근 시간의 감소를 보여주었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.64-72
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• 2001

본 논문은 IDEA 알고리즘을 사용한 고속 암호 IC의 설계에 관한 것이다. IDEA 알고리즘을 회로로 구현하기 위하여 전체 회로를 6개의 주요 기능블럭으로 분할하여 설계하였다. 주요 블록으로 암호키 및 복호키 생성부, 입력 데이터 처리부, 암호화 처리부, 출력 데이터 처리부, 그리고 동작모드 제어부 등이 있나. 서브키 생성회로는 연간속도보다 회로면적을 축소시키는 방향으로 설계한 반면, 암호화 처리부는 회로면적보다 연산속도를 증가시키는 방향으로 설계목표를 정했다. 따라서 반복연산에 적합한 파이프라인 구조와 연간속도를 향상시키는 모듈라 승산기를 채택하였다. 특히, 많은 연산시간이 소요되는 모듈라 승산기는 연산속도를 증가시키기 위하여 캐리선택 가산기 및 modified Booth 승 산 알고리즘을 사용하여 한 클럭에 동작하도록 설계하였다. 또한, 입력 데이터 처리부는 데이터를 동작모드에 따라 8-bit, 167-bit 32-bit 단위로 받아들이기 위하여 데이터 버퍼가 8-bit, 16-bit, 32-bit 씩 이동할 수 있도록 하였다. 0.25$\mu\textrm{m}$ 공장기술을 사용하여 시뮬레이션한 결과, 이 IC는 큰 면적을 요구하지 않으면서도 1Gbps 이상의 throughput을 달성하였으며, 회로구현에 약 12,000gates가 소요되었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권3호
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• pp.263-272
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• 2005

데이터 주소의 계수를 위한 하드웨어 설계가 없는 본 노이만(von Neuman) 개념(SISD)의 컴퓨터에서 데이터의 주소지정은 소프트웨어적으로 수행된다. 그러므로 벡터 데이터 요소들의 주소지정은 인덱싱 기법에 의해 그 요소 수만큼 해당 변수들을 만들어서 사용해야 한다. 이것은 데이터 계수기 없이 명령어 계수기, 즉 PC(program counter)만 하드웨어로 설계되기 때문이다. 본 연구에서는 중앙처리장치 외부에 외형적 구조와 크기를 갖는 단위 벡터의 요소를 액세스하는 하드웨어 유닛의 설계를 제안한다. 벡터 처리는 고속처리가 전제되기 때문에 파이프라인 처리기법(SIMD)으로 설계되어야 한다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통하여 성능 검증을 하였으며, 실험 결과 동일한 프로세싱 유닛을 가지는 벡터 머신 아키텍쳐보다 $12-30\%$ 정도 우수한 성능을 내는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권6호
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• pp.420-435
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• 2001

최근의 멀티미디어의 발달에 따라 범용 프로세서에서 멀티미디어 데이터를 효과적으로 처리하려는 연구가 계속되고 있다. 본 논문에서는 범용 프로세서 안에서 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 명령어들과 그 프로세서의 구조를 제안하고 이를 HDL(Hardware Description Language)로 행위 레벨에서 기술하고 시뮬레이션 하였다. 제안된 멀티미디어 명령어는 특성에 따라 7개의 그룹에 총 48개의 명령어로 구성되며 64비트 데이터 안에서 각각 8비트의 8바이트, 16비트의 4하프워드, 32비트의 2워드의 subword 데이터들을 병렬 처리한다. 모델링된 프로세서는 오픈 아키텍처(Open Architecture)인 SPARC V.9의 정수연산장치에 기반을 두었으며 하바드 구조를 지닌 5단 파이프라인 RISC 형태이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.40-47
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• 2007

제한적인 자원을 갖는 임베디드 시스템을 위한 영상처리 하드웨어 설계 시 메모리의 효율적인 구성은 필수적으로 고려할 사항이다. 특히 필터를 이용한 얼굴 검출 하드웨어는 필터와 입력영상을 저장하기 위해 많은 양의 메모리가 소요되기 때문에 효율적인 메모리 구성이 필요하다. 따라서 본 논문은 일반적인 필터방식의 알고리즘을 하드웨어 설계에 적절하도록 보완하여 하드웨어로 설계하였다. 설계된 하드웨어는 알고리즘 특성에 맞추어 적은 양의 내부 메모리를 사용하면서 한번 외부 메모리로부터 읽은 데이터를 다시 읽지 않도록 구성하였고, 데이터 양이 많아 외부 메모리에 저장되어 있는 필터를 효율적으로 사용하기 위해 필터의 일부를 내부 메모리로 복사하는 구조로 설계하였다. 또한 빠른 연산을 위해 여러 클럭이 소모되는 데이터 패스를 파이프라인 구조를 적용하여 연속적으로 메모리 데이터를 읽을 수 있는 구조로 설계하였다. 본 하드웨어는 xilinx 및 ARM 기반의 FPGA 환경에서 검증한 결과 1초에 25 프레임 처리가 가능하며 40KB의 내부 메모리를 사용하였고 삼성 0.18um공정을 이용하여 칩으로 제작 중이다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제8권2호
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• pp.83-95
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• 2023

스마트 플랜트 발전에 있어서 빅데이터 분석과 인공지능은 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 플랜트 데이터를 위한 빅데이터 플랫폼과 인공지능 기반 플랜트 유지 관리를 위한 'AutoML 플랫폼'을 개발하였다. 빅데이터 플랫폼은 하둡, 스파크, 카프카를 활용하여 플랜트에서 발생하는 대용량의 데이터를 수집, 처리, 적재하는 플랫폼이다. AutoML 플랫폼은 설비의 예지보전 및 공정 최적화를 위한 예측 모델을 구축하는 머신러닝 자동화 시스템이다. 위 플랫폼은 기존 플랜트 운영 정보 시스템과의 호환성을 고려하여 데이터 파이프라인을 구성하고, 웹 기반 GUI를 통해 작업자의 접근성과 편의성을 향상하였으며, 데이터 처리와 학습 알고리즘에 사용자 정의 모듈을 탑재하는 기능을 통해 유연성을 증대시켰다. 본 논문은 국내 정유회사의 특정 공정을 대상으로 플랫폼을 실제 운영해보았고, 이를 통해 스마트 플랜트를 위한 효과적인 데이터 활용 플랫폼 사례를 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1645-1648
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• 2005

PC 그래픽스 하드웨어의 급격한 발전에 따라 슈퍼컴퓨터 또는 여러 대의 컴퓨터를 이용한 병렬/분산 처리로나 가능하였던 실시간 볼륨 렌더링을 한대의 일반 PC에서 수행하려는 시도가 계속되고 있다. PC 그래픽스 하드웨어의 꼭지점 및 픽셀 쉐이더는 수치 계산에 최적화된 벡터 연산으로 빠른 볼륨 렌더링을 가능하게 하였을 뿐만 아니라 기존의 고정된 그래픽스 파이프라인에서 벗어나 사용자가 렌더링 과정에 개입하여 프로그래밍을 할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 이러한 그래픽스 하드웨어의 프로그래밍 기능 중 텍스쳐 좌표의 조작을 이용하여 다양한 종류의 볼륨 데이터를 빠르게 렌더링하고 픽셀 쉐이더의 여러 기능들을 이용하여 퐁 쉐이딩 연산, 이른 깊이 테스트, 팔진트리 텍스쳐등을 구현하여 고품질 영상을 실시간으로 얻고자 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.147-150
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• 2002

본 논문에서는 이동 단말기 중 하나인 Windows CE 기반 PDA를 위한 적응적 멀티미디어 스트림 처리기를 설계 및 구현하였다. 제한된 시스템 환경을 갖고 있는 PDA 상에서 멀티미디어 데이터를 실시간으로 전송 및 저장할 때 생기는 메모리 문제를 효율적으로 해결하기 위하여 적응적 버퍼 관리 기법을 사용하였다. 단말기에 적합한 형태로 멀티미디어 데티터를 변환하여 전송하기 위하여 필터를 사용하였고, 필터 파이프라인을 구성하였다. 또한 다양한 형태의 미디움과 필터의 입출력을 일관성 있게 처리하기 위해서 DLM(Dynamic Linking Module) 구조를 사용하였다.