• 제목/요약/키워드: 32bit

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가변길이 명령어 모드를 갖는 Embedded Microprocessor의 설계 (A Design of an Embedded Microprocessor with Variable Length Instruction Mode)

  • 박기현;오민석;이광엽;한진호;김영수;배영환;조한진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권4호
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    • pp.83-90
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    • 2004
  • 본 논문은 메모리 크기의 제약을 많이 받는 내장형 마이크로프로세서의 문제를 해결하기 위해 32-bit 명령어와 24-bit, 16-bit 명령어를 혼합 사용하여 3가지 명령어 모드를 갖는 새로운 명령어 셋(X32V ISA)을 제안하였으며, 이를 기반으로 32-bit 5 stage pipeline RISC 마이크로프로세서를 설계하였다. 이를 검증하기 위해서 X32V ISA 전용 시뮬레이터를 이용하여 멀티미디어 프로그램의 프로그램 코드 사이즈를 산출하였다. 그 결과로 Light mode와 Ultra light mode는 Default mode에 비해 각각 최소 8%, 27%의 프로그램 코드 사이즈 감소를 확인하였으며, Xilinx FPGA를 이용하여 33MHz 동작 환경에서 X32V ISA의 모든 명령어 수행을 검증하였다.

새로운 복합모드로직과 사인선택 Booth 인코더를 이용한 고성능 32$\times$32-bit 곱셈기의 설계 (Design of a High Performance 32$\times$32-bit Multiplier Based on Novel Compound Mode Logic and Sign Select Booth Encoder)

  • 김진화;송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권3호
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    • pp.205-210
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    • 2001
  • 본 논문에서는 CMOS 로직과 pass-transistor logic(PTL)의 장점만을 가진 새로운 복합모드로직(Compound Mode Logic)을 제안하였다. 제안된 로직은 VLSI설계에서 중요하게 부각되고 있는 저전력, 고속 동작이 가능하며 실제로 전가산기를 설계하여 측정 한 결과 복합모드 로직의 power-delay 곱은 일반적인 CMOS로직에 비해 약 22% 개선되었다 제안한 복합모드 로직을 이용하여 고성능 32×32-bit 곱셈기를 설계 제작하였다. 본 논문의 곱셈기는 개선된 사인선택(Sign Select) Booth 인코더, 4-2 및 9-2 압축기로 구성된 데이터 압축 블록, 그리고 carry 생성 블록을 분리한 64-bit 조건 합 가산기로 구성되어 있다. 0.6um 1-poly 3-metal CMOS 공정을 이용하여 제작된 32×32-bit 곱셈기는 28,732개의 트랜지스터와 1.59×l.68 ㎜2의 면적을 가졌다. 측정 결과 32×32-bit 곱셈기의 곱셈시간은 9.8㎱ 이었으며, 3.3V 전원 전압에서 186㎽의 전력 소모를 하였다.

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GPU 가속기를 통한 비트 연산 최적화 및 DNN 응용 (Bit Operation Optimization and DNN Application using GPU Acceleration)

  • 김상혁;이재흥
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1314-1320
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    • 2019
  • 본 논문에서는 소프트웨어 환경에서 비트연산을 최적화 하고 DNN으로 응용하는 방법을 제안한다. 이를 위해 비트연산 최적화를 위한 패킹 함수와 DNN으로 응용을 위한 마스킹 행렬 곱 연산을 제안한다. 패킹 함수의 경우는 32bit의 실제 가중치값을 2bit로 변환하는 연산을 수행한다. 연산을 수행할 땐, 임계값 비교 연산을 통해 2bit 값으로 변환한다. 이 연산을 수행하면 4개의 32bit값이 1개의 8bit 메모리에 들어가게 된다. 마스킹 행렬 곱 연산의 경우 패킹된 가중치 값과 일반 입력 값을 곱하기 위한 특수한 연산으로 이루어져 있다. 그리고 각각의 연산은 GPU 가속기를 이용해 병렬로 처리되게 하였다. 그 결과 HandWritten 데이터 셋에 환경에서 32bit DNN 모델에 비해 약 16배의 메모리 절약을 볼 수 있었다. 그럼에도 정확도는 32bit 모델과 비슷한 1% 이내의 차이를 보였다.

새로운 복합 모드 로직과 사인 선택 Booth 인코더를 이용한 고성능 32*32-bit 곱셈기의 설계 (Design of a high performance 32*32-bit multiplier based on novel compound mode logic and sign select booth encoder)

  • 송민규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권3호
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    • pp.51-51
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    • 2001
  • 본 논문에서는 CMOS 로직과 pass-transistor logic(PTL)의 장점만을 가진 새로운 복합모드로직(Compound Mode Logic)을 제안하였다. 제안된 로직은 VLSI설계에서 중요하게 부각되고 있는 저전력, 고속 동작이 가능하며 실제로 전가산기를 설계하여 측정 한 결과 복합모드 로직의 power-delay 곱은 일반적인 CMOS로직에 비해 약 22% 개선되었다 제안한 복합모드 로직을 이용하여 고성능 32×32-bit 곱셈기를 설계 제작하였다. 본 논문의 곱셈기는 개선된 사인선택(Sign Select) Booth 인코더, 4-2 및 9-2 압축기로 구성된 데이터 압축 블록, 그리고 carry 생성 블록을 분리한 64-bit 조건 합 가산기로 구성되어 있다. 0.6um 1-poly 3-metal CMOS 공정을 이용하여 제작된 32×32-bit 곱셈기는 28,732개의 트랜지스터와 1.59×l.68 ㎜2의 면적을 가졌다. 측정 결과 32×32-bit 곱셈기의 곱셈시간은 9.8㎱ 이었으며, 3.3V 전원 전압에서 186㎽의 전력 소모를 하였다.

16/32비트 길이 명령어를 갖는 32비트 마이크로 프로세서에 관한 연구 (A Study on 16/32 bit Bi-length Instruction Set Computer 32 bit Micro Processor)

  • 조경연
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.520-528
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    • 2000
  • 마이크로 프로세서의 동작 속도가 빨라지면서 메모리의 데이터 전송 폭이 시스템 성능을 제한하는 중요 인자로 대두되면서 코드 밀도가 높은 컴퓨터 구조에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 코드 밀도가 높은 32비트 마이크로 프로세서 구조로 16비트와 32비트 2종류 길이의 명령어를 가지는 가칭 2가지 길이 명령어 세트 컴퓨터(Bi-length Instruction Set Computer : BISC)를 제안한다. 32비트 BISC는 16개의 범용 레지스타를 가지며, 오프셋과 상수 오퍼랜드의 길이에 따라서 2종류의 명령어를 가진다. 제안한 32비트 BISC는 FPGA로 구현하여 1.8432MHz에서 모든 기능이 정상적으로 동작하는 것을 확인하였고, 크로스 어셈블러와 크로스 C/C++ 컴파일러 및 명령어 시뮬레이터를 설계하고 동작을 검증하였다. BISC의 코드 밀도는 기존 RISC의 130~220%, 기존 CISC의 130~140%로 높은 장점을 가진다. 따라서 데이터 전송 폭을 적게 요구하므로 차세대 컴퓨터 구조로 적합하고, 프로그램 메모리 크기가 작아지므로 실장 제어용 마이크로 프로세서에 적합하기 때문에 폭 넓은 활용이 기대된다.

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32-bit RISC마이크로프로세서를 위한 버스 설계 및 구현 (Design and Implementation of Bus for 32-bit RISC Microprocessor)

  • 양동훈;곽승호;이문기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.333-336
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    • 2002
  • This paper purpose design and implementation of system bus for the effective interconnection between peripheral device and 32-bit microprocessor. The designed system bus support general bus protocol. Also, it is optimized for 32-bit microprocessor. It is divided into two system. high performance system bus and Peripheral system bus.

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Genetic Algorithm을 이용한 멀티 피크 빔의 최적방향탐색 (Sweet spot search of multi peak beam using Genetic Algorithm)

  • 황종우;임성진;엄기환
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.301-304
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    • 2004
  • In this paper, we propose a method to find the optimal direction of the multi beam between each station on the point-to-point link by genetic algorithm. In the proposed method, maximum value in optimal direction on each station is used as a fitness function. The beam of millimeter wave generates a lot of multi-peak because of much influence of noise. About each gene, we simulated this method using 16bit, 32bit, and 32bit split algorithm. 32bit split uses 16bit gene information. Each antenna makes 32bit gene information by adding gene information of two antennas having 16bit gene. Through the proposed method, we could have gotten a good output without 32bit gene information.

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Solaris K4 방화벽에 대한 기능별 운영체제(32비트, 64비트)별 성능비교 연구 (A study on performance evaluation for Solaris K4 Firewall by functions and operating systems(32bit, 64bit))

  • 박대우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권12B호
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    • pp.1091-1099
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    • 2003
  • 국가정보원에서 방화벽(Firewall)의 인증을 하고 있고, 여기에서 K4 등급을 받은 방화벽이 모든 공공기관에 설치되고 있다. Solaris를 운영체제로 하는 K4 방화벽의 기능에서 패킷필터링과 NAT, 프락시 및 인증서비스 기능 등에 관해 기능 설정 전과 기능 설정 후의 성능을 비교 평가한다. 그리고 기존 32비트 체제 방화벽성능에 비해 최근 인증을 받고 있는 64비트 체제의 Solaris 방화벽을 비교 평가하여. 32비트에 비해 64비트 체제의 방화벽이 2배 이상 성능 개선이 나타남을 평가한다. 그리고, 결론에서 K4 방화벽 및 대한민국 방화벽의 연구 및 개발에 방향을 제시하여 세계에서 경쟁력 있는 시스템으로 도움이 되고자 한다.

SOC 설계를 위한 저전력 32-비트 RISC 프로세서의 재사용 가능한 설계 (Resuable Design of 32-Bit RISC Processor for System On-A Chip)

  • 이세환;곽승호;양훈모;이문기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.105-108
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    • 2001
  • 4 32-bit RISC core is designed for embedded application and DSP. This processor offers low power consumption by fully static operation and compact code size by efficient instruction set. Processor performance is improved by wing conditional instruction execution, block data transfer instruction, multiplication instruction, bunked register file structure. To support compact code size of embedded application, It is capable cf executing both 16-bit instructions and 32-bit instruction through mixed mode instruction conversion Furthermore, for fast MAC operation for DSP applications, the processor has a dedicated hardware multiplier, which can complete a 32-bit by 32-bit integer multiplication within seven clock cycles. These result in high instruction throughput and real-time interrupt response. This chip is implemented with 0.35${\mu}{\textrm}{m}$, 4- metal CMOS technology and consists of about 50K gate equivalents.

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64-bit 자바스크립트 적시 컴파일러를 위한 상수 값 생성 최적화 (Optimizing Constant Value Generation in Just-in-time Compiler for 64-bit JavaScript Engine)

  • 최형규;이제형
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권1호
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    • pp.34-39
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    • 2016
  • 자바스크립트는 웹 페이지에서 HTML과 더불어 널리 사용되고 있다. 많은 자바스크립트 수행 엔진들은 성능 향상을 위해 적시 컴파일러를 채택하고 있다. 최근에는 32-bit 뿐만 아니라 64-bit 마이크로프로세서가 탑재된 다양한 기기가 소개되고 있으며 이를 위한 적시 컴파일러도 개발되고 있다. 하지만 64-bit 적시 컴파일러는 아직 문제점이 많으며, 특히 메모리 주소와 값들이 64-bit을 사용하여 코드의 크기가 증가하는 문제점이 있다. 본 논문은 64-bit 환경에서 생성되는 코드, 특히 주소와 상수 값들이 더 많은 공간을 사용함을 보여주고, 적시 컴파일러가 64-bit 값들의 생성을 최적화하여 메모리 사용량을 줄이는 기법들을 제안한다. 이를 V8 자바스크립트 엔진에 적용하여, Octane과 SunSpider 벤치마크에서 생성되는 코드의 크기와 성능을 평가하였다. 성능은 각각 3.6%와 0.32% 향상되었으며, 코드 크기는 0.7%와 2.8% 감소하였다.