• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권3호
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• pp.191-198
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• 2006

최근 디지털 멀티미디어 응용기기는 휴대 편의성은 물론 하나의 기기에서 다양한 멀티미디어 데이터 처리를 가능하게 하는 기능적 집적이 이루어지고 있다. 이와 같은 추세는 기기가 처리해야 하는 데이터 양의 증가와 이를 수행하기 위하여 요구되는 온칩 메모리의 크기 및 연산 유닛의 고성능화를 요구하여 전력 소비량의 증가를 유발시킨다. 연산 엔진에서 사용되는 대표적인 온칩 메모리인 캐쉬는 전력 사용에 있어서 중요한 비율을 차지하는 구조로 저전력 설계를 위한 구조적 개선의 주요 대상이다. 본 논문에서는 멀티미디어 응용을 수행하는 연산 엔진의 데이터 캐쉬에서 소비되는 전력을 감소시키기 위하여 멀티미디어 응용의 데이터 사용 특성을 파악하여 이 특성을 전력소비를 감소시키는 목적으로 활용 가능한 분할된 캐쉬구조를 제안한다. 그리고 각각의 분할된 캐쉬에 대하여 특정 주소 영역의 데이터 참조를 고정시킴으로써 얻을 수 있는 전력 소비면의 성능 향상을 평가한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 캐쉬 구조는 같은 크기의 직접사상 캐쉬, 2중연관 캐쉬, 4중연관 캐쉬에 대해 유사한 성능을 나타내면서, 각각의 기존 캐쉬 구조와 비교하였을 경우 33.2%, 53.3% 및 70.4%만큼 감소된 전력으로 동작 가능하다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.470-476
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• 2000

본 논문은 소자 수준의 설계방법 보다아키텍쳐와 같은사위수준의 설계방법을 적용하여 IP(Intellectual Property)에 활용하기 적합한 저전력 마이크로콘트롤러 코어 설계를 다루었다. 스위칭 캐패시턴스를 줄이기 위하여 자주 사용되는 레지스터 전달 마이크로 오퍼레이션에 레지스터간의 직접적인 전달 구조를 적용하였다. 입력데이터의 상승예지 시간을 줄이기 위하여 분산 버퍼구조를 제안하였다. 또한 성능저하 없이 소비전력을 줄이기 위하여 파이프라인 구조에 적용된다. 본 논문에서는 CISC 명령어를 처리하기에 적합한 파이프라인이 설계되었다. 설계된마이크로콘트롤러는 전력소모를 20%정도 감소시켰다. 전력소모를 측정하기 위해서는 SYNOPSYS의 EPIC powermill과 현대 0.6um CMOS 파라메터를 적용하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.56-62
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• 2008

현대 마이크로프로세서는 적정수준의 전력소모에 고성능의 애플리케이션성능을 요구한다. 전력소모와 성능향상의 상호보정 측면에서 볼때, 명령어 윈도우(Instruction window)는 특별히 중요한 구성요소이다. 이는 명령어 윈도우의 크기를 확장하면 성능향상을 가능하도록 하지만, 기존의 명령어 구조를 그대로 이용하여 크기만 늘리는 것은 전력소모와 복잡도 측면에서 불리하기 때문이다. 본 연구에서는 전력소모를 감소하기 위해서 직접 검색 테이블(Direct table lookup :DTL)을 사용하여 명령어 윈도우에서 발생하는 연관 검색을 최소화한다. 이를 위해 비트 벡터(bit-vector) 기반의 태그 변환 기법을 제안하여 데이터 종속성 및 자원 충돌 현상을 효과적으로 해결한다. 본 논문에서는 SPEC2000 벤치마크를 활용하여 성능평가를 수행하여 제안된 기법이 기존 방법 대비 24.45%의 전력소모 개선 효과를 나타냄을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권2호
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• pp.72-81
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• 2002

이 논문은 저전력 마이크로 컨트롤러의 coprocessor로 동작하는 고성능 DSP의 아키텍쳐 구조를 제안한다. 제안된 DSP 아키텍쳐는 DSP 응용 분야의 기본 수식인 곱의 합을 고속으로 수행할 수 있도록 MAC(Multiply and Accumulate) 유닛 두 개를 갖는 dual MAC 아키텍쳐 구조이면서, 곱셈기와 덧셈기를 병렬적으로 배치시킨 특징을 갖는다. 그리고 한번에 최대 3개의 명령어를 동시에 수행할 수 있으면서도 명령어 길이는 31 비트로 고정된 3웨이 수퍼스칼라 구조를 갖는다. 현재 상용되고 있는 세 개의 DSP들과 의 벤치마크 결과, 제안된 DSP 구조가 가장 좋은 성능을 보여주었다. 또한, 특정 알고리듬에 대해서 성능이 같아도 메모리 사용량에 있어 효율적인 구조라는 것을 보여준다.