본 논문에서는 2단 파이프라인 구조의 부동 소수점 승산기 회로를 설계하였다. 부동 소수점 승산기는 3차원 그래픽 API인 OpenGL과 Direct3D를 위한 단일 정밀도 곱셈 연산을 지원하며, 포화 연산, 면적 효율적인 점착(sticky) 비트 발생기 및 플래그 프리픽스 가산기를 결합하여, 면적 효율적이며 적은 파이프라인 지연 구조를 갖는다. 설계된 회로는 $0.13{\mu}m$ CMOS 표준 셀을 사용하여 합성 한 결과 약 4-ns의 지연시 간을 갖고 있으며, 약 7,500개로 구성된다. 설계된 부동 소수점 승산기의 최대 연산 성능은 약 250 MFLOPS이므로, 3차원 모바일 그래픽 분야에 효율적으로 적용 가능하다.
본 논문에서는 텍스처 매핑을 처리하기 위한 텍스처 유닛 하드웨어 설계에 효율적인 새로운 유동형 소수점 포맷을 제안한다. 기존 고정 소수점 포맷은 하드웨어가 간단한 반면 고품질 텍스처 처리를 수행할 경우 오버플로우/언더플로우가 발생하며 부동 소수점 포맷은 이를 해결할 수 있으나 하드웨어가 복잡하다. 제안한 방식은 오버플로우/언더플로우를 해결하면서 부동소수점보다 하드웨어 크기를 줄여서 본 포맷을 적용한 가산기는 부동소수점보다 26% 작으며 곱셈기는 고정/부동 소수점보다 절반 이상으로 작다. 따라서 제안한 포맷은 100Mhz 이상의 빠른 동작이 가능하며 모바일 3차원 그래픽 가속기의 텍스처 유닛 설계에 효과적이다.
2채널의 MPEG-2 Layer-Ⅲ 오디오 복호화 알고리듬이 16비트의 고정소수점 연산기로도 고음질의 오디오출력을 얻을 수 있도록 최적화를 수행하였다. 고음질을 얻기 위하여 고정소수점 연산기에서 발생하는 양자화 오차를 최소화 하였으며 각 복호화 과정 별로 최소의 오차를 발생시키는 알고리듬을 제안하고 사용하였다. 고정소수점 모의실험은 C-언어를 사용하여 수행되었으며, ISO-IEC 13818-4 Compliance Test를 수행하여 최적화된 복호화기가 ISO/IEC 13818-4 audio decoder의 기준을 만족함을 보였다.
본 연구에서는 이진 가중치 신경망(BWN)을 부동소수점 데이터를 사용하여 학습시킨 후에, 학습된 파라미터와 주요연산을 고정소수점으로 근사화시키는 과정에서 정확도의 변화를 분석하였다. 신경망을 이루고 있는 각 계층의 입력 데이터와 컨볼루션 연산의 계산에 고정소수점 수를 사용했으며, 이때 고정소수점 수의 전체 bit 수와 소수점 이하 bit 수에 변화를 주면서 정확도 변화를 관찰하였다. 각 계층의 입력 값과 중간 계산값의 정수 부분의 손실이 발생하지 않으면 고정소수점 연산을 사용해도 부동소수점 연산에 비해 큰 정확도 감소가 없었다. 그리고 오버플로가 발생하는 경우에 고정소수점 수의 최대 또는 최소값으로 근사시켜서 정확도 감소를 줄일 수 있었다. 이 연구결과는 FPGA 기반의 BWN 가속기를 구현할 때에 필요한 메모리와 하드웨어 요구량을 줄이는 데 사용될 수 있다.
이 논문에서는 소수 추출 방법인 Sieve of Eratosthenes 알고리즘을 병렬화하여 실행 시간과 에너지 소모 면에서 개선된 효과를 얻고자 실험을 진행하였다. 성능 개선을 위해 부하 균등화를 정교하게 조절하도록 파이프라인 작업 방식을 도입하였고, 멀티코어 컴퓨터 클러스터에 하이브리드 병렬 프로그래밍 모델을 활용하여 효과를 높였다. 소규모 컴퓨터 클러스터와 저전력 컴퓨터에서 구현, 실험한 결과 이전 방식보다 연산 속도가 향상되었고, 에너지 사용량도 감소함을 확인하였다.
본 연구는 PCB 기판용 FRP 재료의 열화현상을 규명하기 위하여 열 및 방전에 의한 열화를 각각 모의하여 표면에서의 화학적, 정전적 상관관계를 조사하였다. 열 처리에 따른 시료의 특성변화는 $200^{\circ}C$ 까지는 표면의 소수화로 인하여 접촉각 및 표면전위가 증가하였다. XPS에 의한 분석결과 열처리에 따라 표면측쇄상 산소기의 이탈과 탄소쇄의 불포화 이중결합의 증가로 처리시료에서는 소수성이 증가하였다. 또한 열처리로 인해 착색현상이 발생되었고, 이러한 현상은 ether기에 의해 발생된다는 것을 확인하였다. 방전 처리된 시료의 접촉각 및 표면전위는 표면에 카르복실기 라디칼을 포함하는 다량의 측쇄화가 집중적으로 발생되어 처리시간에 따라 급격한 친수화가 진행되었다.
양어장 내에서 발생되는 어류의 배설물 중 단백질 성분은 미생물에 의해 분해되어 암모니아를 발생시키고 용존산소를 감소시키는 물질인 반면 소수기와 친수기를 함께 가지는 구조적 특성으로 인해 계면활성제 역할을 하여 별도의 계면활성제를 첨가하지 않아도 포말분리를 수행 할 수 있도록 해줌으로, 포말분리에 의한 양어장 순화수 중 어류에 유해한 성분의 처리수단으로써 많이 연구, 적용되어지고 있다. (중략)
최근 이동전화의 사용이 급격히 확산됨에 따라 핸즈프리 단말기를 이용한 전화통신의 필요성이 대두되고 있다. 차량내 핸즈프리 통신상황의 경우 근거리에 위치한 스피커와 마이크로폰의 커플링에 의해 발생하는 음향반향과 차량내에 존재하는 배경잡음은 통화 품질을 크게 저하시킨다. 본 논문에서는 이동통신에 적합한 음향반향제거기와 잡음제거기의 결합시스템을 제안하고, 이를 고정 소수점 DSP를 이용하여 실시간 구현하였다. 실시간 구현을 위하여 음향반향제거기에는 NLMS 알고리즘에 의해 구동되는 제한된 차수의 적응반향제거기법을 사용하였다. 잔여반향 및 배경잡음제거를 위해 CDMA방식의 셀룰라 이동통신에 사용되는IS-127 EVRC음성 부호화기의 표준안에 포함된 잡음제거방식을 사용하였다. 제안된 시스템을 16 비트 고정소수점DSP인 OAK DSP Core를 이용하여 약 18.6MIPS의 연산량으로 실시간 구현되었다.
본 연구에서는 AD 변환기, QEP(Quadrature Encoder Pulse Circuit)등 모터 제어에 필요한 주변 소자의 디지털 제어를 통해서 AC 서보 모터의 벡터 제어를[3] 구현하고 시간 지연에 의한 노이즈를 최소화하기 위해 저 전압형 DSP인 TMP320F2812를 이용하였다. TMP320F2812는 MOS 타입으로 8 depth pipeline을 가진 Harvard bus 를 채택해서 최대 150MIPS의 고속 처리 능력을 갖고 있으며 12 비트의 AD 변환기 QEP 회로와 공간 전압 벡터 PWM을 발생시킬 수 있는 기능을 가진 모터 제어용 원칩 DSP이다 모터 제어에 필요한 주변 회로들을 내장한 DSP는 하드웨어적인 구성을 간소화시키고 이로 인한 비용 절감을 얻을 수 있다. 간단한 구조로 고속 연산을 하기 위해 TMP320F2812는 고정 소수점 연산 처리 방식[6]을 사용하게 되었다. 고정 소수점 연산 처리로 인한 오차는 각 변수에 대한 스케일링을 통해 유효 자리를 확보 하는 방법을 사용하였다.
낙동강 원수의 경우 소수성 물질이 43%, 친수성 물질이 39%, 반친수성 물질이 18%를 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 소수성 물질을 세분화하여 조사한 결과 fulvic acid는 62%, humic acid는 38%로 나타났으며, 또한, 카르복실기는 64%, 페놀기는 36%를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 친수성 물질을 세분화하여 조사한 결과 HPI-N이 44%, HPI-C가 56%를 차지하고 있었다. 친수성 유기물질 중 HPI-C에 비하여 HPI-N이 막 오염을 더욱 많이 유발하였으며, 소수성 유기물질에서는 HA가 FA에 비하여 막 오염을 더 많이 유발하였으며, 작용기에 따른 막 오염 현상을 살펴보면 카르복실기의 경우 페놀기에 비하여 투과 flux 감소가 크게 나타나고 있다. 공극의 크기가 커질수록 공극 속으로 전달되는 고분자 유기물이 많이 발생하며 이러한 고분자 유기물이 공극을 막아버리는 현상에 의하여 투과 flux 감소가 발생하는 것으로 나타났다. 또한 공극의 크기가 상대적으로 큰 막의 경우 투과되는 양이 공극이 작은 막 보다 상대적으로 많기 때문에 운전초기에 많은 양의 유기물이 막으로 전달되어 막의 표면과 공극에 흡착되어 막의 공극의 크기가 커짐에 따라 투과 flux 감소가 크게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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