• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.1735-1740
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• 2005

SoC 설계에서는 많은 수의 IP 들이 하나의 칩에 집적되며 이들은 각각 서로 다른 주파수로 동작해야 가장 효율적으로 동작할 수 있다. 이러한 IP들을 연결하기 위해서는 비동기 클럭 동작 사이에 버퍼 역할을 할 수 있는 비동기 FIFO가 필수적이다. 그러나 아직 많은 수의 비동기 FIFO가 잘못 설계되고 있으며 이에 따른 비용이 심각하다. 이에 본 논문에서는 유효 비트 방식의 비동기 FIFO를 설계함으로써 비동기 회로에서 발생하는 metastability를 없애고 비동기 카운터의 오류를 수정함으로써 비동기 클럭들 사이에서 안전하게 데이터를 전송할 수 있는 FIFO 구조를 제안한다. 또한 이 FIFO 구조의 HDL 기술을 바탕으로 합성하여 다른 방식의 FIFO 설계와 비교 평가한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.1038-1041
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• 2005

현재 SoC 설계에 사용되는 많은 IP들은 대부분 이들이 연결되는 버스 클럭과 주파수가 서로 다른 클럭을 사용하며 이를 위해서는 비동기 FIFO가 필수적이다. 그러나 아직 많은 수의 비동기 FIFO가 잘못 설계되고 있으며 이에 따른 비용이 심각하다. 이에 본 논문에서는 레지스터 기반의 비동기 FIFO를 유효비트를 사용하여 설계함으로써 비동기 회로에서 발생하는 metastability를 없애고 비동기 카운터의 오류를 수정함으로써 비동기 클럭들 사이에서 안전하게 데이터를 전송할 수 있는 FIFO 구조를 제안한다. 또한 이 FIFO 구조의 HDL 기술을 바탕으로 합성하여 다른 방식의 FIFO 설계 방식과 비교 평가한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.72-79
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• 2010

본 논문에서는 32bit 비동기 임베디드 프로세서용 쓰기 버퍼 기능을 갖는 데이터 캐시 구조를 제안하고 성능을 검증하였다. 데이터 캐시는 비동기 시스템에서 메인 메모리 장치와 프로세서 사이의 데이터 처리속도 향상을 목적으로 한다. 제안된 데이터 캐시의 메모리 크기는 8KB, 매핑 방식으로는 4 words(16byte)의 라인 크기를 가지며, 사상 기법으로는 4 way set associative, 교체 알고리즘으로는 pusedo LRU방식을 사용하였으며, 쓰기 정책을 위한 dirty 레지스터와 쓰기 버퍼를 적용시켰다. 설계한 데이터 캐시는 $0.13-{\mu}m$ CMOS공정으로 합성하였으며, MI벤치마크 검증 결과 평균 히트율은 94%이고 처리 속도가 46% 향상되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권9호
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• pp.47-54
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• 2000

713p 비동기 로직 회로 설계를 위한 라이브러리와 heterogeneous 시스템을 위한 인터페이스 회로를 0.25um CMOS 기술을 사용하여 설계하였다. 그리고 heterogeneous 시스템에는 1.6GHz로 동작을 하는 고속 비동기 FIFO 회로를 사용하였다. 또한 Tip-down ASIC 설계를 지원하기 위하여 비동기 기본 셀 레이아웃과 Verilog 모델들을 설계하였다. 본 논문에서는 클럭 skew에 관하여 병목현상을 줄일 수 있는 방법을 제사하였으며 클럭 제어 회로를 사용하여 동기식 회로에서 자주 발생하는 에러를 줄을 수 가 있다. 이와 같이 클럭 제어 회로와 FIFO (First-In First-Out)를 사용하여 다른 주파수로 동작하는 두개의 모듈간의 고속의 데이터 전송을 가능하게 하였으며, 32비트 인터페이스 칩의 코어 사이즈는 $1.1mm{\times}1.1mm$이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.617-620
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• 2002

본 논문에서는 single bank와 multi bank FIFO를 지원하는 CMOS FIFO memory compiler를 개발 검증하였다. 이 컴파일러를 사용해서 설계자는 구현하고자 하는 어플리케이션에 적합한 high speed, high density, low power를 갖는 on-chip memory를 빠른 시간에 만들어 낼 수 있으므로 설계 시간을 절약할 수 있다. 이와 더불어 설계된 FIFO 의 시뮬레이션을 지원하기위한 Verilog 시뮬레이션 모델을 제공하였다. 현재 FIFO를 구성하는 단위 셀들은 0.6um 3-metal 공정을 이용하여 설계하였으며 공정의 변화에 따라 대상 공정에 맞도록 단지 몇 개의 단위 셀만을 재 설계하고 그에 대한 정보를 갱신해줌으로써 공정의 변화에 대처 할 수 있도록 하였다. 설계된 컴파일러를 이용해 생성된 FIFO 는 표준 셀 라이브러리를 이용한 합성 가능한 FIFO에 대하여 $16bit{\times}16word$ FIFO에서 면적면에서 93%, 속도면에서 70%의 향상을 보였다.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.759-762
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• 1998

In this paper, a SL-DCVSL (static latched differential cascode voltage switch logic) circuit for the asynchronous pipeline is proposed. The proposed SL-DCVSL circuit is a slightly modified version of the DCVSL circuit, and used to improve the storage capability of the precharged functional blocks. The proposed SL-DCVSL has more robust storage characteristics compared to the conventional LDCVSL (latched DCVSL〔2〕). The operation of the proposed circuit is verified by simulating the asynchronous FIFO (First-In First-Out) structure.

• 정보통신설비학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.14-26
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• 2011

광 가입자용 송신 장치는 가입자 접속부의 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 계층으로부터 ATM 셀을 비동기적인 방법으로 FIFO(First In, First Out)를 통해 수신하여 Idle/Unasigned 셀의 삽입, 셀에 대한 HEC(Header Error Correction) 계산, 그리고 셀 페이로드에 대한 스크램블링을 통해 VC4 신호 페이로드에 사상한다. 이때 VC4 POH(Path Over Head)상의 H4 바이트에 의해 셀의 시작점을 지시하고 동시에 POH 오버헤드에 대한 생성, 삽입을 통해 VC4 신호를 형성한다. 이 신호는 AU4 포인터 생성부에서 VC4의 시작점 J1을 생성하여 AUG버스를 통해 STM-1 신호 생성 부에서 프레임 형태로 출력된 후 155Mbps 속도로 광 신호로 변환되어 송신된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권5호
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• pp.71-81
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• 2008

본 논문에서는 새로운 On-Chip 버스로 다중처리 기반의 GALDS 버스 구조를 제안하였고 성능을 검증하였다. 제안된 GALDS 버스 구조는 멀티 마스터 멀티 슬레이브의 다중 처리를 지원하는 세그먼트(segment) 기반의 고성능의 양방향 다중처리 버스 구조(bi-direction multitasking bus architecture)이다. 또한, 시스템의 태스크(task) 분석에 의해서, 버스는 버스 동작 주파수의 배수 값을 갖는 주파수 사이에서 각각의 IP에 최적화된 동작 주파수를 선택하기 때문에 전체 전력 소모를 줄일 수 있다. 서로 다른 동작 주파수를 입력받은 IP들 간의 효율적인 데이터 통신을 위하여, 본 구조에서는 비동기 양방향 FIFO를 기반으로 하는 비동기 Wrapper 설계하였다. 또한, 버스 세그먼트의 추가만으로 시스템의 쉬운 확장이 가능하기 때문에, 제안된 구조는 IP 재사용 및 구조적 변경이 용이한 장점을 갖는다. 제안된 버스의 검증을 위해 4-마스터/4-슬레이브를 가지는 4-세그먼트의 버스와 비동기 Wrapper를 Verilog HDL을 이용하여 구현하였다. 버스의 다중처리동작 검증은 버스와 IP의 동작 주파수 비가 1:1, 1:2, 1:4, 1:8인 경우를 기준으로 시뮬레이션을 통해 마스터 IP에서 슬레이브 IP 사이의 데이터 읽기 및 쓰기 전송 동작을 확인하였다. 데이터 전송은 Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA)과 호환 가능한 16 Burst Increment 모드로 하였다. 제한된 GALDS 버스의 최대 동작 지연시간은 쓰기 동작 시 22 클럭, 읽기 동작 시 44 클럭으로 확인되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.12-15
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• 2018

비정형 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 대표적인 오브젝트 스토리지로 OpenStack Swift가 있다. 하지만, 오브젝트 스토리지의 일관성 지원은 동기화 지연을 발생시키고 전체 성능에 영향을 미친다. 이런 문제는 기존 시스템에서 발생하는 페이지 스왑, 데이터 중복을 비휘발성 메모리를 사용함으로써 제거할 수 있고 오브젝트 서버의 성능 하락을 완화할 수 있다. 하지만, 비휘발성 메모리를 효율적으로 사용하기 위해서는 비휘발성 메모리 장치별 특성을 고려한 효율적인 데이터 배치가 필요하고 본 논문에서는 이를 위한 마이그레이션 기법을 제안한다. 마이그레이션 기법에서 사용하는 점수식은 First In First Out (FIFO)보다 정확도를 약 11% 향상시켰고, 기존 기법들보다 실행 시간은 42% 감소, 마이그레이션 횟수는 최대 24배 감소, 에너지 소비량은 9% 정도 절약하였다.