• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.8 no.6
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• pp.717-726
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• 2002

In this study, we analyze hardware implementation schemes of the ARS(Advanced Encryption Standard-128) algorithm that has recently been selected as the standard cypher algorithm by NIST(National Institute of Standards and Technology) . The implementation schemes include the basic architecture, loop unrolling, inner-round pipelining, outer-round pipelining and resource sharing of the S-box. We used MaxPlus2 9.64 for VHDL design and simulations and FLEX10KE-family FPGAs produced by Altera Corp. for implementations. According to the results, the four-stage inner-round pipelining scheme shows the best performance vs. cost ratio, whereas the loop unrolling scheme shows the worst.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1632-1634
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• 2010

고성능 재구성형 어레이 아키텍처는 애플리케이션에 내재된 병렬성을 충분히 활용하도록 풍부한 하드웨어 리소스로 구성되어 있다. 이러한 하드웨어 리소스는 소프트웨어 파이프라이닝 기반 코드할당 기법을 통하여 사용된다. 이러한 코드할당 기법은 기존의 소프트웨어 파이프라이닝 기법에 FPGA 에서의 라우팅 & 위치선정기법이 연결된 형식으로 구성된다. 이러한 기존의 연구들은 데이터 흐름 (data flow)을 단순한 형태로 가정하여 개발되었다. 따라서 루프 코드 펼침 (loop unrolling)에 따라서 발생되는 데이터 복사에 의한 흐름 (copy flow)은 코드 매핑할 때 고려하지 않기 때문에 소프트웨어 파이프라이닝 적용시 네트웍 리소스의 중복사용으로 인한 데이터 충돌문제(data congestion)로 Minimum Initiation Interval (MII)증가에 따르는 성능 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 데이터 복사 흐름까지 고려하도록 데이터 의존도 그래프 (Data Dependence Graph, DDG)를 확장하여 스케쥴링 단계에서 데이터 충돌 지연에 의한 MII 증가를 방지하여 최적의 시스템 성능을 얻도록 코드 할당 기법을 개발하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.167.2-167.2
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• 2010

본 연구에서는 지열 에너지원으로써 터널 내부 벽면의 항온성을 이용하여 터널 외벽에 텍스타일 형태의 열교환기를 설치하고 열적 거동을 평가하였다. 터널의 라이닝 부분에서는 여러 가지 요인에 의해 지하수가 터널 내부로 유입하게 되므로 지하수의 유무에 대한 열적 거동 및 유동액의 순환 속도에 따른 영향, 열교환 파이프 배열 형태에 따른 영향을 현장 시험 시공과 현장 열응답시험을 통하여 평가하고자 하였다. 또한 3-D 유한체적해석 프로그램(FLUENT)을 이용하여 숏크리트와 라이닝의 열전도도를 고려한 열교환기의 성능을 분석하였다. 수치해석 결과 열교환 파이프 주변에 지하수의 흐름이 존재할 경우 열전달이 상대적으로 더 원활히 이루어졌으며 순환속도가 빠를 때 보다 느릴수록 효율이 높게 나타났다. 또한, 파이프의 간격이 넓을수록, 파이프의 길이가 길수록 효율이 높게 나타났다. 라이닝 및 숏크리트의 열전도도가 증가함에 따라 에너지 텍스타일의 열전달 효율이 높게 나타났다. 현장 시험을 통해 비슷한 길이의 파이프가 사용된 경우, 파이프 배열 형태에 따라 수평형보다는 수직형 배열의 효율이 높게 측정되었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11c
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• pp.2095-2099
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• 2002

최근 자바가상머신 인터프리터의 성능 개선을 위하여 파이프라이닝 기법에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 반면, 내장형 시스템 환경에서는 급변하는 시장의 적시성 요구(time-to-market)와 저렴한 비용으로 다양한 사용자 요구사항을 효율적으로 반영하기 위하여 재구성 가능한 컴포넌트기반 소프트웨어 개발 방법이 점점 주목받고 있다. 따라서, 본 논문에서는 자바환경을 지원하는 내장형 시스템에 적합한 가상머신 인터프리터를 개발하기 위해, 재구성과 융통성을 제공하기 위한 컴포넌트기반 소프트웨어 개발 방법과, 성능향상을 위하여 파이프라이닝 기법을 혼합한 새로운 설계 기법을 소개한다.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
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• v.12 no.4
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• pp.143-147
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• 2013

Geothermal energy is easy to take advantage of renewable energy stored in the earth and the heat exchanger can be collected through a heat exchange piping system. In this study, have been developed a heat exchange pipe loop system which it could be installed in tunnel segmental linings to collect geothermal energy around the tunnel. The heat exchange pipe loop system incorporated in the tunnel segments circulate fluid to transport with heat from the surrounding ground and the heat can be used for heating and cooling of nearby structures or districts. The segmental lining incorporating heat exchange pipe loop system are called as ELS (Energy Lining Segment). There are a number of examples incorporating a heat exchange pipe loop system in a tunnel lining in Europe. In this study, a field case using Energy Lining Segment in Germany and applications in urban area are thoroughly examined. In addition, a CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis was carried out to investigate heat flow in Energy Lining Segment.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.3
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• pp.281-288
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• 2015

A volcano disaster damage prediction system supports decision making for counteracting volcanic disasters by simulating meteorological condition and volcanic eruptions. In this system, a program called Fall3D generates predicted results for the diffusion of ash after a volcanic eruption on the basis of meteorological information. The relevant meteorological information is generated by a weather numerical prediction model known as Weather Research & Forecasting (WRF). In order to reduce the entire processing time without modifying these two simulation programs, pipelining can be used by partly executing Fall3D whenever the hourly (partial) results of WRF are generated. To reduce the processing time, successor programs such as Fall3D require that certain features be suspended until the part of the results that is based on prior calculation is generated by a predecessor. Even though Fall3D does not have a suspend or resume feature, pipelining effect can be produced by using the program's restart feature, which resumes simulation from the previous session. In this study, we suggest a workflow that can control the execution type.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.26 no.3
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• pp.13-22
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• 2017

This research proposes and applies a pipelining parallel processing technique to enhance the speed of visualizing the results of real-time simulations. Generally, a simulation with real-time visualization consists of three processes: executing a simulation model, transmitting simulation result, and visualizing simulation result. If we have these processes in serial, the latency from simulation to visualization will be very long, which degrades the speed of visualization of data from real-time simulation. Thus, the main purpose of this research is maximizing performance by adapting pipelining parallel processing technique to the real-time simulation visualization. Also we show that performance is improved by adding multi-threading technique to each process. This paper proposes a theoretical performance model and simulation results of the techniques and then we applied this to an air combat simulation model as a case study. As the result, it shows that the performance is greatly enhanced than the original model's execution time.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.766-771
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• 2006

현재 많은 신경망의 하드웨어 구현은 부동 소수점 연산에 비해서 적은 면적과 빠른 수행시간을 가지는 고정소수점 연산을 많이 사용하지만, 소프트웨어에서는 일반적으로 높은 정확도를 가지는 부동소수점 연산을 사용한다. 신경망의 하드웨어 구현에서 많이 사용하는 고정소수점 연산은 부동소수점 연산에 비해서 빠른 처리속도와 적은 면적으로써 쉽게 하드웨어 구현에 용이하지만, 부동소수점 연산에 비해서 낮은 정확도와 기존의 부동소수점 연산을 사용하는 소프트웨어 신경망을 쉽게 적용할 수 없는 단점을 가진다. 본 논문에서는 부동소수점 연산을 사용하여 문자 추출 MLP의 데이터 변환 없이 적용할 수 있는 전체 파이프라이닝 설계 구조를 제안한다. 제안된 설계방법은 신경망의 전체 구조를 입력층과 은닉층을 링크 병렬화 방법과 은닉층과 출력층을 뉴런 병렬화 방법을 개선하여 쉽게 파이프라이닝 구조로 설계함으로써 신경망 처리는 은닉층 뉴런수와 동일한 주기로 처리되며, 기존의 문자추출 소프트웨어 신경망을 제안된 하드웨어 설계방법으로 구현하였을 때 11배의 빠른 성능을 나타낸다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.13 no.1
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• pp.108-121
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• 1994

본고에서는 일반적인 디지틀 필터의 설계 방법과 설계시 고려 사항을 살펴보고, 특히 실시간 구현이 어려운 고속 IIR 디지틀 필터의 설계 방법에 대하여 고찰하였다. 현재의 발달된 VLSI 기술의 잇점을 최대로 활용하기 위한 병렬 및 파이프라이닝 필터들의 구조 및 특성을 비교하였으며, 실제 하드웨어를 구현하는 여러가지 방법들을 상술하였다. 또한 각 연산 소자를 고속으로 구현하기 위한 비트레벨 구조및 수체계(Numer System)에 대해 알아보고, 이를 이용한 파이프라이닝 필터의 설계 예를 보였다. 필터의 구조에 따라 유한 길이 레지스터(FWL)의 영향이 달라지며, 제안된 새로운 구조에 대한 FWL영향의 분석이 항시 수행되어야 한다. 디지틀 필터에서의 FWL영향과 그 분석 방법, 그리고 이를 줄이기 위한 설계 방법에 대해 기술하였다. 디지틀 필터를 포함한 많은 디지틀 신호 처리 알고리즘이 내재된 병렬성을 갖고 있으며, 이들의 효율적인 하드웨어 실현을 위해 본고에서 고찰한 기술들이 적용될 수 있다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2000.09a
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• pp.119-122
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• 2000

인터넷이 일상생활에 다양하게 활용되면서 인터넷 채널을 통한 정보의 형태는 문자와 이미지 외에 음성, 오디오 신호 및 동영상 부분까지 확대되고 있다. 본 논문에서는 MPEG4-CELP를 인터넷 화상 통신의 음성 코덱용으로 사용하기 위한 최적화 기법 및 알고리듬의 개선을, DSP칩이 내장된 보드가 아닌 인터넷의 터미널로 사용되고 있는 펜티엄 프로세서를 장착한 PC에 초점을 맞추어 수행하였다. MPEG4-CELP VM C소스를 분석 및 프로파일(Profile)한 결과를 토대로 패라미터 추출을 위해 많은 연산을 수행하는 부호화기에 대해서 CPU상에 부하를 많이 주는 함수들을 제 1차 최적화 대상 함수들로 선정하고, CPU에 부하를 많이 주지는 않으나 호출되는 회수가 많은 함수를 2차 최적화 대상 함수로 선정해, C소스 레벨의 소프트웨어 파이프 라이닝(Software Pipelinging) 기법들을 적용하여 최적화를 수행하였다. 또한 1차 최적화 대상 함수의 경우에는 소프트웨어 파이프라이닝의 적용과 함께 연산량 감소를 위한 알고리듬 변형까지 수행하였다. 위의 과정을 거쳐 최적화 된 MPEG4-CELP는 펜티엄Ⅲ 450㎒ PC에서 음성을 부호화 하는데 원 VM소스에 비해 약 2배정도의 시간이 단축되는 것을 확인하였다.