• ETRI Journal
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• 제10권3호
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• pp.36-48
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• 1988

본 논문에서는 부동소숫점연산 프로세서들의 최근 동향을 설명하면서 부동소숫점 연산기의 중요성을 강조하고, 한국전자통신연구소 프로세서구조연구실에서 개발하고 있는 HARP(High-performance Architecture for RISC type Processor)의 개발전략에 따른 부동소숫점 연산기(Floating-Point Unit : FPU)의 구조를 정의한다. 또한 HARP FPU의 설계구현을 마이크로 구조측면에서 설명한다. HARP의 CPU와 동일 칩상에 구현될 HARP FPU는 고유의 구조를 가지며 모든 부동소숫점 연산은 IEEE-754 표준을 따른다. HARP FPU는 고속의 부동소숫점 연산 유니트이며, HARP의 IPU(Integer Processing Unit)와는 독립적으로 동작되도록 설계되어서 HARP CPU의 전체적인 파이프라인 기능에 가능한 한 페날티를 주지 않도록 동작된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
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• pp.1693-1696
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• 2003

본 논문에서는 다양한 서비스를 지원하면서도 비용 효율적인 구조로 구현이 가능하게 하는 유연 멀티미디어 단말구조를 제시하고 있다. 제시된 단말 구조는 단말에 시스템 프로세서와 범용의 DSP 프로세서를 사용하고 실시간의 복잡한 연산을 필요로 하는 멀티미디어 응용프로그램을 DSP에서 수행하도록 하였다. DSP application은 알고리듬 표준화기법에 의한 프로그래밍 구조를 적용하여 단말의 재구성이 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 이와 같이 설계된 단말의 재구성과 동작을 검증하기 위하여 Dolby AC-3 코더를 구현하고 그 동작을 시험하여 보았다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권9호
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• pp.2269-2279
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• 1997

SVLIW (Superscalar VLIW) 프로세서는 실시간에 긴 명령어를 스케줄하는 VLIW 프로세서의 일종으로 인출되어 실행될 긴 명령어가 사용할 자원과 앞서 인출되어 수행중인 긴 명령어가 사용하는 자원간에 충돌이 발생하면 인출하여 실행하려는 긴 명령어를 수행하지 않고 NOP으로만으로 구성된 긴 명령어(LNOP: Long NOP word)를 할당하여 긴 명령어간의 충돌로 인한 계산의 오류를 피한다. 따라서 SVLIW 프로세서에서는 목적 코드 내에서 LNOP을 제거할 수 있다. 본 논문에서는 목적 코드에서 LNOP이 제거됨에 따라 캐쉬 적중률이 얼마나 향상되는지를 분석하고 이로 인하여 예상되는 성능 향상을 연구하였다. 여러 가지의 벤치 마크 프로그램에 대한 모의 실험 결과, SVLIW 프로세서 구조는 기존의 VLIW 프로세서 구조에 비하여 성능이 5%이상 향상됨이 확인될 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권8호
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• pp.768-772
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• 2008

SOC 기술의 발전과 더불어 최근 여러 개의 프로세서를 단일 칩에 집적한 멀티코어 프로세서가 기존 슈퍼스칼라 프로세서 구조에 비하여 보다 에너지 효율적으로 성능을 증가시키는 방안으로 채택되고 있다. 이에 온 칩 프로세서간 캐시 일관성 유지 문제가 시스템의 안정성과 성능에 큰 영향을 미치는 요소로 부각되고 있다. 본 논문에서는 단 방향 링 연결구조의 노드 순서와 데이타 전달 순서를 이용하여 캐시 일관성 유지 요청의 순서를 결정하는 RING-DATA ORDER를 제안하여 기존 GREEDY-ORDER 방식의 단점인 재 요청을 최소화하고 RING-ORDER의 단점인 토큰 관리의 부담을 없애면서 두 방식의 장점을 모두 가지는 캐시 일관성 유지 기법을 제안한다. RING-DATA ORDER는 기존의 공용 버스에 집중되는 일관성 유지 요청을 단 방향 링을 이용하여 각 노드에 골고루 배분함으로써 유효 대역폭을 높이고 데이타 전송 순서에 기반하여 간단하게 처리 순서를 결정할 수 있으므로 멀티코어에 쉽게 적용 가능한 캐시 일관성 유지 기법이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제42권6호
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• pp.19-28
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• 2005

다중 프로세서 구조는 컴퓨터 성능을 향상시키기 위한 좋은 방법이다. 물리적으로 분산된 메모리를 단일 공유 메모리 공간으로 제공하는 CC-NUMA(Cache Coherent Non-Uniform Memory Access) 시스템은 다중 프로세서 컴퓨터 시스템으로 널리 사용된다. CC-NUMA는 공유 메모리 지원을 위해 풀맵 디렉토리를 가지며, 빠른 원격 메모리 접근을 위해 원격 캐시 메모리를 사용한다. 본 논문은 CC-NUMA 시스템을 구성할 수 있는 프로세싱 노드 구조와 이러한 구조에 적합한 캐시 일관성 유지 프로토콜을 제안하여, 대량의 프로세서를 이용한 다중 프로세서 시스템의 구성을 용이하게 한다. 끝으로 제안된 프로토콜에 따른 시스템 구현 결과도 제시한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권11호
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• pp.123-130
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• 2004

본 논문에서는 32비트 3단 파이프라인을 가진 RISC 프로세서에 최적화된 곱셈기 구조의 연구에 대해 다룬다. 대상 프로세서인 ARM7은 3단의 파이프라인 구조로 되어 있으며 이 프로세서의 곱셈기는 파이프라인 상의 실행 단계에서 최대 7사이클이 소요된다. 내장된 곱셈기는 기능적으로 부스 알고리즘을 적용하여 32×32 곱셈 연산과 덧셈 연산을 하여 64비트 결과를 낼 수 있는 MAC(Multiplier-Accumulator) 구조로 되어 있으며 6가지 세부 명령어를 실행할 수 있다. ARM7의 파이프라인 및 ALU와 shifter 구조에 적합한 radix4-32×8 및 radix4-32×16 과 radix8-32×32의 곱셈기 구조를 비교 분석하였으며 면적, 사이클 지연시간, 수행 사이클 수를 성능 기준으로 최적화된 곱셈기를 결정하여 설계하였다. 프로세서 코어에 내장된 곱셈기의 동작을 검증하기 위해 다양한 오디오 알고리즘을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3C호
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• pp.175-182
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• 2011

본 논문에서는 고속 데이터 전송을 위해 OFDM 시스템에 적용 가능한 고속 FFT/IFFT 프로세서를 제안하였다. 제안하는 프로세서는 높은 데이터 처리율을 만족하기 위해서 MDC 구조와 다중 병렬 처리 기법을 채택하였다. 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해서 본 논문에서는 연산에 필요한 연산기의 수를 줄이는 구조로 버터플라이 연산기의 수를 줄인 MRMDC 구조와 효율적인 스케줄링 기법을 적용하여 복소 곱셈기의 수를 줄이는 구조를 제안한다. 제안하는 구조를 적용함으로써 연산 싸이클을 증가시키지 않고 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있다. UWB, WiMAX, O-OFDM과 같은 고속 OFDM 시스템을 위해 제안하는 프로세서는 128-포인트와 256-포인트 두 가지 모드를 지원 가능하다. 제안하는 프로세서는 IBM 90nm 공정으로 합성하여 메모리를 제외한 전체 게이트 수가 760,000개를 보이며, 동작속도는 430MHz를 나타내었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권1호
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• pp.71-76
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• 2003

인터넷 사용자의 증가와 인터넷을 이용한 전자상거래(E-commerce)의 확산 그리고 네트워크 게임 등으로 인해 인터넷상의 사용자 데이터는 끊임없이 증가하고 있는 상태이다. 이러한 인터넷의 확산을 지원하기 위해 고속 통신을 가능하게 할 초고속 라우터가 상용화되는 추세이다. 고속의 패킷 라우팅 처리를 위해 고안된 라우터 구조를 살펴보면, 라인 인터페이스와 호스트 프로세서는 각각 제어용 프로세서를 가지고 있어 독립된 디바이스로 동작하며 패킷 스위칭과 고속의 패킷 포워딩, 신속한 FIB(Forwarding Information Base)처리 등을 구현하고 있다. 본 논문에서는 라우팅 정보를 관리하는 유니캐스트 및 멀티캐스트 라우팅 프로토콜과 OAM(Operation And Maintenance) 관련 패킷을 비포워딩(nonforwarding) 패킷으로 정의하고, 이를 처리하는 라인 인터페이스와 호스트 프로세서에서의 소프트웨어 구조를 제시하였다. 또한 분산 시스템에 요구되는 프로세서 간의 통신 메커니즘으로 프로세서간 통신 처리용 프로토콜(Inter-Processor Communication Message Protocol)을 설계 및 적용하여 기존의 UDP/IP를 이용하는 통신 메커니즘에 비해 성능이 향상됨을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권10호
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• pp.573-581
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• 2002

본 논문에서는 미디어 프로세서에서 메모리 지연으로 인한 성능 저하를 방지하기 위하여 멀티미디어 데이타 캐시와 일반 데이타 캐시로 구성된 이중 캐시 구조의 미디어 프로세서를 제안하였다. 제안된 프로세서에서는 응용 프로그램에서 서브워드 명령으로 표현되는 멀티미디어 데이타를 멀티미디어 캐시에 적재하고 나머지 데이타를 일반 데이타 캐시에 적재하도록 하였다. 또한 멀티미디어 데이타 캐시는 멀티미디어 데이타의 높은 지역성을 활용하도록 2개의 데이타 블록을 동시에 인출하는 선인출 기법을 적용하였다. MPEG과 JPEG 벤치마크에 대한 실험 결과, 제안한 프로세서의 캐시구조가 단일 캐시 구조에 비하여 성능이 우수하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권12호
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• pp.540-551
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• 2008

오늘날 마이크로프로세서의 설계는 전력 소모 문제만이 아닌 온도 문제에서도 자유롭지 않다. 제조 공정의 미세화와 고밀도 회로 집적화가 칩의 전력 밀도를 높이게 되어 열성 현상을 발생시키기 때문이다. 이를 해결하기 위해 제안된 동적 온도 제어 기술은 냉각 비용을 줄이는 동시에 칩의 온도 신뢰성을 높인다는 장점을 가지지만, 냉각을 위해 프로세서의 성능을 희생해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 프로세서의 성능 저하를 최소화하면서 온도를 제어하기 위해 듀얼 레지스터 파일 구조를 제시한다. 온도 제어를 고려하였을 때 가장 관심을 끄는 것은 레지스터 파일 유닛이다. 특히 정수형 레지스터 파일 유닛은 그 빈번한 사용으로 인하여 프로세서 내부에서 가장 높은 온도를 가진다. 듀얼 레지스터 파일 구조는 정수형 레지스터 파일에 대한 읽기 접근을 두 개의 레지스터 파일에 대한 접근으로 분할하는데, 이는 기존 레지스터 파일이 소모하는 동적 전력을 감소시켜 열성 현상을 제거하는 효과를 가져온다. 그 결과 동적 온도 제어 기법에 의한 프로세서 성능 감소를 완화시키는데, 평균 13.35% (최대 18%)의 성능 향상을 확인할 수 있었다.