• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.83-93
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• 2014

최근 수년간 전기적 상호 연결 (electrical interconnect, EI) 기반 네트워크-온-칩 (Network-on-Chip, NoC) 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 궁극적으로 금속 배선은 대역폭, 응답 시간(latency), 전력 소모 등에서 물리적 한계에 직면할 것으로 예상된다. 실리콘 포토닉스(silicon photonics) 기술 발전으로 광학적 상호 연결(optical interconnect, OI)을 결합한 하이브리드 광학 네트워크-온-칩(Hybrid Optical NoC, HONoC)이 이러한 문제를 극복하기 위한 유망한 해결책으로 부각되고 있다. 한편 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC)은 높은 에너지 효율을 위하여 이기종 멀티 코어(Heterogeneous multi-core)로 구성되고 있어서 정형화된 토폴로지 기반 NoC 아키텍처의 확장이 필요하다. 본 논문에서는 타깃 애플리케이션 트래픽 특성을 고려한 에너지 및 응답 시간 최적화 하이브리드 광학 네트워크-온-칩의 토폴로지 설계 기법을 제안한다. 유전자 알고리즘을 이용하여 구현하였고, 실험 결과 평균 전력손실은 13.84%, 평균 응답 시간은 28.14% 각각 감소하였다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.746-751
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• 2001

본 논문에서는 디지털 논리회로에 대하여 인터넷을 기반으로 가상교육 및 실험실습이 가능한 멀티미디컨텐츠를 개발하였다. 가상강의를 위한 컨텐츠들은 WMT 기술 및 애니메이션이 포함된 파워포인트 자료로 구성된 화상강의 모들과 개념이해를 위한 플래쉬 및 회로실험을 위한 자바 프로그램들로 구성되었다. 또한 웹 상에서의 가상 실험실을 구현하기 위해 임의의 디지털 논리회로 설계 및 검증을 위한 LogicSim 프로그램과 실험기관과 IC 칩 등을 이용한 임의회로의 가상실험 프로그램인 BreadBoard 등을 개발하였고 웹 상에서의 리포트 작성, 제출 및 검사가 가능한 Report 프로그램, 이론 학습 및 가상실험 보조 유틸리티 프로그램들을 개발하였다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
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• pp.421-424
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• 2002

본 연구에서는 ARM720T core를 사용한 보드에서 머리 전달 함수(HRTF)를 이용한 입체음향 시스템을 구현하였다. ARM720T core를 탑재한 EP7312칩은 저전력 고성능 프로세서로서의 이점을 갖고 있기 때문에 HRTF의 특성을 이용한 입체음향 실시간 구현이 가능하다. 또한 ARM 프로세서를 사용함으로, DAC제어부 부분을 제외한 메인 프로세싱 부분은 ARM 계열의 다른 프로세서에서도 쉽게 사용 가능하단 이점이 있다. HRTF를 이용하여 2채널의 입체음향을 구현하는 방식은 콘볼루션에서 많은 계산량이 소요된다. 본 연구에서는 실시간 구현 시 계산량을 줄이기 위해 시간영역의 콘볼루션을 사용하지 않고 주파수 영역에서의 가중 중복 합산방식을 이용하여 계산하였다. 본 연구의 연구 결과는 가상현실이나 방송음향장비 뿐만 아니라 저전력을 요구하는 휴대용 멀티미디어 기기에서 MP3/AAC/WMA와 같은 오디오 압축 장치부분에 활용되어 질 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.959-962
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• 1999

예전에 일반적인 DC모터제어 또는 전류 량 제어 분야에만 사용되던 펄스 폭 변조기 형태의 부품이 근래에는 멀티미디어 단말장치의 한 부품으로 사용되고 있는데 본 논문에서는 비디오 신호처리 및 영상보드에서 간편하게 사용될 수 있는 PWM 모듈을 설계하였다. 단말장치의 주변 칩에서 사용되는 일반적인 내장형 모듈을 사용하게 되면, 멀티채널을 요하는 시스템에서 채널의 부족으로 인해 여러 개일 마이크로 콘트롤러를 사용해야 하는 단점이 있다. 이 때문에 내장형으로 사용될 수도 있으며, 독립적으로도 동작할 수 있는 구조가 필요하며 정적으로 동작해야 하는 시스템에도 이식될 수 있는 기능도 동시에 가지고 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 기능을 만족시키기 위한 진보된 PMW 모듈의 구조를 제안하였으며, 이를 VHDL로 기술하여 기능을 검증하고, XC4010XL-PC84 FPGA로 구현하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권7호
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• pp.354-360
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• 2008

최신의 마이크로프로세서 설계에서는 전력 관련 문제들이 중요한 고려사항이 되었다. 온-칩(On-chip) 온도 상승은 이와 관련하여 중요한 요소로 부각되었다. 이를 적절하게 처리하지 않을 경우 냉각 비용과 칩 신뢰성에 부정적인 결과를 초래한다. 이 논문에서 우리는 시간적/공간적인 핫 스폿(Hot spot) 완화를 위한 설계들과 열 시간 상수, 작업부하 변동, 마이크로프로세서의 전력 분배 사이의 보편적인 상충관계(Trade off)들을 조사한다. 우리의 방안은 작업부하의 실행위치/순서를 변경하고 동시실행 스레드의 수를 조절하여 시스템의 공간 및 시간적인 열 틈새(Heat slack)에 영향을 줌으로써, 운영체계(OS)와 이미 시스템에 존재하는 하드웨어의 지원만으로 적절한 시간제한내에 작업부하를 조절함으로써 온-칩 온도를 낮출 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.2020-2025
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• 2006

H.264/AVC는 ITU-T 비디오 코딩 전문가 그룹과 ISO/IEC MPEG 그룹에 의해 제안된 최신 비디오 코딩 표준안이다. 최근 DMB와 멀티미디어 장비들이 비디오 압축 표준으로 H.264/AVC를 채택하고 있다. 본 논문에서는 메모리 사용을 최소화하고, 칩 면적을 최소화할 수 있는 H.264/AVC의 인트라 프레임 디코더를 제안한다. 제안한 인트라 프레임 디코더는 하드웨어 설계 언어인 VHDL로 기술하여 model_sim을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 FPGA칩인 XCV1000E에 다운로드하여 칩 레벨에서 설계된 H.264/AVC의 인트라 프레임 디코더를 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권11호
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• pp.801-805
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• 2009

하드웨어 기반 동적 전압 및 주파수 제어 시스템은 전역 비동기 지역 동기 시스템 설계 방식을 이용하여 동종의 멀티 코어 혹은 이종의 멀티 코어 시스템을 저전력으로 설계하기 위한 핵심 기술 중의 하나이다. 본 논문에서 하드웨어 기반 동적 주파수 제어 시스템의 FPGA 프로토타입 설계를 위해서 동적 주파수 제어기를 제안하고, 이를 FIFO 기반 멀티코어를 이용한 소프트웨어 정의 무선 설계와 네트워크 온 칩 기반의 하드웨어 HPEG2 인코더 설계에 적용하였다. 기존의 단일 주파수 시스템에 비해서 소프트웨어 정의 무선 설계의 경우 성능이 5.9% 하락하였지만, 전력소모는 78% 감소하였다. MPEG2 인코더 설계의 경우에 성능은 0.36% 하락하고 전력소모는 29.1% 감소하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권4A호
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• pp.539-545
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• 2000

본 논문에서는 Radix-4 방식의 64-state, R=1/2, 3비트 연판정 Viterbi 복호기를 설계하고 FLEX10K CPLD 칩으로 제작하였다. Viterbi 복호기 동작을 고속화하기 위해 Viterbi 복호기를 구성하고 있는 모듈인 ACS, BMU, TB 구조를 제시하였다. 실제 ASIC 설계시, CPLD 칩으로 제작한 것 보다 6∼7 배의 속도를 빨리할 수 있으므로 본 연구에서 제시한 40Mb/s급 Viterbi 복호기 구조는 200Mb/s급 무선멀티미디어통신에서 적용할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.44-47
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• 1998

나눗셈 알고리즘은 다른 덧셈이나 곱셈 알고리즘과 비교하여 복잡하고, 수행빈도수 적다는 이류로 그 동안 고속 나눗셈의 하드웨어 연구는 활발하지 않았다. 그러나 멀티미디어의 발전으로 고속 나눗셈의 필요성 및 전체적인 수행 시간 향상을 위해 고속 나눗셈 연산기의 중요성은 더욱 부각되고 있다. 그러나 칩의 크기는 제작 단가와 깊은 관련이 있기 때문에 고속 나눗셈 연산기를 칩으로 제작할 때 요구되는 성능과 비용을 만족하기 위한 적절한 분석이 필요하다. 본 논문은 자릿수 순환(Digt Recurrence) 알고리즘에서 속도가 빠른 높은 자릿수 이용(Very-High Radix) 알고리즘을 기반으로 최적화된 자릿수 (Radix) 범위를 제시하였다. 그리고 변환요소 (Scaling Factor)를 전처리(Pre-processing)하여 연산의 주기를 감소하고, 크기의 문제를 해결하기 위해서 상수표 대신 제어(Control)방법으로 값을 구하는 방법을 설계하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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• pp.24-27
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• 2011

최근 스마트 폰 등 모바일 기기의 폭발적인 성장에 의해 내장 프로세서인 ARM 프로세서 기반 기기들이 활발히 개발되어 사용되고 있다. 이에 따라 상대적으로 저성능, 저 전력화에 치중하였던 내장 프로세서도 고성능화를 위한 고속 동작 및 멀티코어 프로세서를 개발하여 사용하게 되었으며, 메모리 동작 속도 역시 빠르게 발전하고 있다. 특히 모바일 기기 등에 사용 되는 저전력 메모리인 LPDDR2 소자 등의 개발에 따라 빠른 동작 속도를 가지도록 개발되고 있다. 그러나 시스템 온 칩(SoC, System on Chip) 형태로 제작되는 ARM 프로세서 기반의 SoC는 다양한 하드웨어 가속기 등을 함께 내장하고 있고, 저 전력화를 위한 버스 구조 등에 의하여 온 칩 버스의 속도 향상이 고성능 범용 시스템에 비하여 낮은 수준이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여, 프로세서 코어와 메모리 소자의 동작 속도 향상에 의하여 얻을 수 있는 성능 향상과, 상대적으로 낮은 버스 동작 속도에 의하여 저하되는 성능의 정도를 분석하고 이를 극복하기 위한 방안을 검토하였다.