• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.203-208
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• 2017

최근에 컴퓨터, 노트북, 태블릿 PC 및 모바일 장치에서 널리 이용되고 있는 멀티코어프로세서의 성능에 큰 영향을 끼치는 DRAM에 대한 중요성이 날로 증가되고 있다. 이에 따라 산업계와 학계에서 미래의 DRAM에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 따라서, 모의실험을 통하여 멀티코어 프로세서의 성능을 평가할 때 보다 정확한 DRAM 모델을 갖추는 것이 중요하다. 본 논문에서는 DRAM 시뮬레이터와 연동할 수 있는 명령어 자취형 (trace-driven) 멀티코어 프로세서 모의실험기를 개발하였다. 또한, SPEC 2000 벤치마크를 입력으로 모의실험을 수행하여, 싸이클 단위로 정확하게 동작하는 DD3 모델이 멀티코어 프로세서의 성능에 끼치는 영향을 분석하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.169-175
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• 2018

프로세서의 전력 소비량은 최근에 이르러 고성능 마이크로프로세서 및 멀티코어프로세서 뿐만이 아니라 임베디드 시스템 및 모바일 장치에 매우 중요하게 대두되고 있다. 이러한 전력 소비량은, 하드웨어 및 소프트웨어 설계자로 하여금 성능과 전력에 대한 올바른 타협점을 찾도록 하는 바탕이 된다. 대부분의 전력 분석 도구들은 반도체 칩 레이아웃이나 평면계획이 완료된 후에야 최소의 정확도를 갖게 되며 또한 느리다. 본 논문에서는 전력 분석기와 연동이 가능한 빠른 속도를 갖는 임베디드 마이크로프로세서 명령어 자취형 (trace-driven) 모의실험기를 개발하였다. 또한, MiBench 임베디드 벤치마크를 입력으로 모의실험을 수행하여 기존의 도구보다 훨씬 빠른 속도로 명령어 당 평균 전력 소비량을 측정하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.33-36
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• 2014

최근 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스가 상용화 되어감에 따라 그 안에서 핵심적인 처리기능을 담당하는 프로세서의 코어 수가 점차적으로 늘어나고 있다. 많은 수의 코어를 효율적으로 사용하기 위해 여러 가지 메커니즘이 구현되어 있으나, 단일 프로세스를 순차적으로 실행하는 경우 여전히 성능에서의 한계가 존재한다. 병렬화 되어 있지 않은 프로세스의 경우, Amdahl's Law[1]에 따르면 순차적으로 실행을 할 수 밖에 없는 부분이 존재하고, 이 부분은 하나의 코어에서만 실행되기 때문에 많은 연산 자원들이 낭비되는 현상이 발생한다. 본 논문은 다중 코어 환경에서 이러한 잉여자원을 효과적으로 사용하기 위해 Back-end Fusion 이라는 구조를 제안하여 프로세서의 성능 향상을 위한 연구를 진행하였다. Back-end Fusion 이란, 연산 처리를 담당하는 back-end 부분(execution unit, writeback 단계 등)을 필요에 따라 코어 간에 동적으로 재구성하여 성능을 향상시키는 메커니즘이다. 이 재구성된 프로세서의 back-end 를 효율적으로 사용하기 위해, 종속성과 로드 밸런스 등을 고려한 인스트럭션 분배 알고리즘을 함께 제안한다. Intel 사의 x86 Instruction Set Architecture(ISA)를 기반으로 한 시뮬레이터를 이용하여 Back-end Fusion 프로세서의 성능을 측정 해 본 결과 기존의 단일 코어 프로세서에 비해 평균 32.2%의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.35-40
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• 2001

동적 전압 조정(DVS)은 모바일 환경에서 프로세서에서의 전력 소모를 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법으로 많은 연구가 진행중이다 또한 MPEG 디코딩은 모바일 기기에서 가장 중요하고 또한 전력 소모가 큰 어플리케이션 중 하나이다. 본 논문에서는 모바일 환경에 적합한 MPEG 디코더를 DVS를 이용하여 구현하였고 전력 소모를 측정하였다. 제안된 첫번째 DVS 알고리즘은 이전의 workload에 의해 다음 workload를 예측하여 전압을 조정하는 것이고, 두번째 알고리즘은 MPEG 프레임의 종류 및 크기를 이용하여 다음 프레임의 디코딩 시간을 예측 한 후 전압을 조절하는 것이다. 실험을 통하여 두번째 알고리즘에 의한 MPEG 디코더가 더 정확한 workload 예측을 통하여 QoS의 저하를 최소화하면서 전력 소모를 더 많이 줄일 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권7호통권361호
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• pp.62-70
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• 2007

본 논문에서는 차세대 모바일 단말기의 카메라를 위한 MIPI CSI-2 / D-PHY 프로세서를 설계하였다. 설계된 프로세서는 멀티레인을 효과적으로 지원하기 위해 제안된 레인관리계층을 가지고 있다. 이 레인관리계층의 구조는 레인별로 존재하는 메모리를 하나로 통합하여, 송수신단이 지원하는 레인의 개수가 다른 경우에도 유연하게 관리되는 구조이다. 또한 패킷의 보전성을 확보하기 위해 CRC 코드를 사용하는데, 이를 실시간 생성을 위해 바이트 단위로 병렬 처리하는 CRC 생성기를 사용하였다. 마지막으로 데이터 레인으로부터 수신된 패킷들의 동기화 처리를 위한 동기 코드 검출기와 바이트 클럭 생성기도 설계하였다. 또한 설계된 프로세서는 테스트 벤치를 통해 RTL 검증되었고 동작함을 확인 할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.37-42
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• 2016

전력가격의 상승으로 데이터센터의 운영비 부담이 늘어나는 가운데, 슈퍼컴퓨터에 저전력 프로세서를 사용하여 데이터센터의 전력소모를 감소시키는 연구가 활발하다. 일반적으로 모바일 기기 등의 운용환경을 기준으로 신뢰성 평가가 이루어지는 저전력 프로세서를 슈퍼컴퓨터에 사용하는 경우 상대적으로 가혹한 운용환경으로 인해 물리적, 기계적 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 이 논문은 슈퍼컴퓨터 운용 환경을 바탕으로 저전력 프로세서 패키지의 수명을 평가하였다. 먼저 문헌조사, 고장모드 및 치명도 분석을 통해 저전력 프로세서 패키지의 주요 고장원인으로 온도 사이클을 선정하였다. 부하-온도 관계를 확인하기 위해 단계적인 부하를 가하며 프로세서의 온도를 측정하였다. 가장 보수적인 운용조건을 가정하고 온도 사이클에 관련된 고장물리 모델을 이용한 결과 저전력 프로세서 패키지의 기대수명은 약 3년 이하로 예측되었다. 실험 결과를 바탕으로 저전력 프로세서 패키지의 기대수명을 향상하는 방법을 제시하였다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
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• pp.7-10
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• 2002

정보화의 부작용이라 할 수 있는 보호되어야 할 자료의 유출이 심각해지면서 특정 사용자간에 데이터를 암호화해서 전송하고 다시 복호화 해서 데이터를 얻어야 할 필요성이 커지고 있다. 따라서 데이터의 고속 암호화 및 복호화 기술의 개발이 시급하다. 데이터의 암호화 및 복호화를 위해서는 비밀키 암호를 사용하는데 대표적인 비밀키 암호로 Rijndael(AES) 암호가 있다. Rijndael 암호는 기존의 블록암호와는 달리 비교적 적은 게이트 수를 사용하여 하드웨어로 구현할 수 있고, 키 관리와 암/복호 속도 측면에서 하드웨어 구현이 소프트웨어 구현보다 우수하기 때문에 코프로세서 형태로 구현하여 스마트카드, SIM카드, 모바일 시스템 등에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 스마트 카드에 적합한 Rijdnael 암호 프로세서의 구현 방법에 관하여 기술하였다. 본 논문에서 제시한 방법으로 구현하여 Synopsys로 합성하여 18000 게이트 정도의 적은 게이트 수로 3㎓를 넘어서는 동작 주파수, 2.56 Gbps의 높은 암/복호율을 갖는 프로세서의 구현이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 전자통신동향분석
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• 제24권6호
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• pp.94-98
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• 2009

최근 모바일 멀티미디어 기기들의 사용이 증가하면서 고성능 멀티미디어 프로세서에 대한 필요성이 높아지고 있는 추세이다. DSP 기반의 시스템은 범용성에 기인하여 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있으나 주문형반도체 보다 높은 가격과 전력소모 그리고 낮은 성능을 가진다. ASIP는 주문형반도체의 저비용, 저전력, 고성능과 범용 프로세서의 유연성이 결합된 새로운 형태의 프로세서로서, 단일 칩 상에 H.264, VC-1, AVS, MPEG 등과 같은 다양한 멀티미디어 비디오 표준 및 OFDM과 같은 통신 시스템을 지원하고 또한 고성능의 처리율과 계산량을 요구하는 차세대 비디오 표준의 구현을 위한 효과적인 해결책으로 주목되고 있다. 본 기술 문서에서는 ASIP의 특징과 애플리케이션의 가속 방법, ASIP을 위한 컴파일러 설계 및 응용에 관하여 기술한다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권2호
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• pp.1-10
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• 2013

1980년대와 1990년대가 서버와 데스크톱 중심 컴퓨팅의 시대였다고 한다면 2000년대 들어 모바일 분야를 포함하는 임베디드 프로세서 시장이 급격히 확장되며 임베디드 중심 시대로 산업구조가 재편되고 있다. 그리고, 2010년대에는 임베디드 프로세서 시장이 더욱 확대되고 기술도 더불어 발전되고 있는데, 최근 기술을 주도하고 있는 뜨거운 용어 중의 하나가 이기종 멀티코어 컴퓨팅이라 할 수 있다. 시장이 요구하는 고성능 컴퓨팅을 수용하고 임베디드 기기의 특성상 저전력을 실현해야 하는 현실적 문제를 해결하기 위한 이기종 멀티코어 하드웨어가 임베디드 기기에도 적용을 앞다투고 있는 상황이며, 적절한 응용 콘텐츠에 맞춰 이기종 멀티코어 하드웨어를 활용하기 위한 소프트웨어에 대한 관심과 발전도 발 맞춰 진행되고 있다. 이에 본고에서는 임베디드 기기 분야에 한정하여 이기종 멀티코어 하드웨어와 소프트웨어의 기술 동향을 살펴보고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.86-88
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• 2010

MPSoC 는 저렴한 하드웨어 비용으로 신속하게 데이터를 처리할 수 있어 고성능 멀티미디어 프로그램, 이동통신기기, 텔레매틱스, 모바일 엔터테인먼트 기기에 맞는 솔루션을 제공하고 있다. 본 논문은 이러한 MPSoC 연구의 일환으로 ADChips 의 EISC 프로세서와 Zaram 의 DSP 를 이용하여 개발된 Polaris-1 보드에서 EEMBC 벤치마크 프로그램을 EISC 프로세서인 Empress 에서 동작할 수 있도록 하는 구현에 대한 연구를 소개한다. 본 논문에서 제시한 하나의 프로세서에 작업을 할당하는 방법을 확장함으로써, MPSoC 의 멀티코어를 사용하기 위한 프로그램을 개발 할 수 있을 것이다. 또한, 앞으로 지속적으로 연구될 Polaris-1 보드의 연구기반을 마련하였다고 볼 수 있다.