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

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권4호
• /
• pp.59-67
• /
• 2016

각종 계량기, 웨어러블 디바이스 등의 사물에 통신기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 사물인터넷 (Internet of Things or IoT) 기술의 발전과 함께, 이에 사용 가능한 소면적 임베디드 프로세서에 대한 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 사물인터넷 분야에 사용 가능한 소면적 32-bit 파이프라인 프로세서인 Juno를 소개한다. Juno는 즉치 값 확장이 편리한 EISC (extendable instruction set computer) 구조이며, 파이프라인의 데이터 의존성을 줄이기 위해 2/3단 파이프라인 구조를 택하였다. PC (program counter) 레지스터와 두 개의 파이프라인 레지스터만을 컨트롤함으로써 전체 파이프라인을 컨트롤할 수 있는 간단한 구조의 소면적 파이프라인 컨트롤러를 갖는다. 무선 통신에 필요한 암호화 등의 연산을 수행하기 위한 $32{\times}32=64$ 곱셈 연산, 64/32=32 나눗셈 연산, $32{\times}32+64=64$ MAC 연산, 32*32=64 Galois 필드 곱셈 연산을 모두 지원하지만, 모든 연산기를 선택적으로 구현하여 필요에 따라서는 면적을 줄이기 위해 일부 연산기를 제외하고도 프로세서를 재합성할 수 있다. 이 경우 정수 코어의 gate count는 12k~22k 수준이고, 0.57 DMIPS/MHz와 1.024 Coremark/MHz의 성능을 보인다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.260-263
• /
• 2017

다종의 CPU를 기반으로 ADC와 DC-DC 변환기를 포함하며 2M-byte의 SRAM이 내장된 SoC가 제안되었다. CPU 코어는 12-bit MENSA 코어, 32-bit Symmetric Multi-core 프로세서, 16-bit CDSP로 구성된다. 외부 SDRAM 메모리를 제거하기 위해 내부의 2M-byte SRAM을 설계하였으나 SRAM 블록들이 넓은 영역에 분포하여 기생 성분에 의해 속도가 저하되므로 SRAM을 작게 분할하여 레이아웃 하였다. 설계된 SoC는 55nm 공정으로 개발되었으며 속도는 200MHz이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.193-198
• /
• 2005

NOR type flash 32 ${\times}$ 32 way are fabricated by using the typical 0.35 ${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process. The structure of array is the NOR type with common source line. In this paper, optimized program and erase voltage conditions are presented to realize multi-bit per cell at the CSL-NOR array. These are considered selectivity of selected bit and disturbances of unselected bits. Retention characteristics of locally trapped-charges in the nitride layer are investigated. The lateral diffusion and vertical detrapping to the tunneling oxide of locally trapped charges as a function of retention time are investigated by using the charge pumping method. The results are directly shown by change of the trapped-charges quantities.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
• /
• pp.281-284
• /
• 2008

본 논문에서는 멀티미디어 SoC 플랫폼의 ASIC 설계에 대해 기술한다. 구현된 플랫폼은 32비트 OpenRISC1200 마이크로프로세서, WISHBONE 온 칩 버스, VGA 제어기, 디버그 인터페이스, SRAM 인터페이스 및 UART로 구성된다. 32 비트 OpenRISC1200 프로세서는 명령어 버스와 데이터 버스가 분리된 하버드 구조와 5단 파이프라인 구조를 가지고 VGA 제어기는 메모리로부터 읽은 이미지 파일에 대한 데이터를 RGB 값으로 CRT 혹은 LCD에 출력한다. 디버그 인터페이스는 플랫폼에 대한 디버깅 기능을 지원하고 SRAM 인터페이스는 18비트 어드레스 버스와 32비트 데이터 버스를 지원한다. UART는 RS232 프로토콜을 지원하는 시리얼 통신 기능을 제공한다. 본 플랫폼은 Xilinx VIRTEX-4 XC4VLX80 FPGA에 설계 및 검증되었다. 테스트 코드는 크로스 컴파일러로 생성되었고 JTAG 유틸리티 소프트웨어와 gdb를 이용하여 패러럴 케이블을 통해 FPGA 보드로 다운로드 하였다. 이 플랫폼은 최종적으로 Chartered 0.18um 공정을 이용하여 단일 ASIC 칩으로 구현 되었으며 100MHz 클록에서 동작함을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2022

Fixslicing AES는 Bitsliced AES의 선형 계층에서 많은 Cycle이 발생하는 것을 최소화하기 위해 Shiftrows 단계를 생략한 기법으로 Bitsliced 기법 대비 30% 성능 향상을 보여준다. 하지만 생략된 Shiftrows를 보완하기 위해 코드량이 증가되기 때문에 Shiftrows를 절반만 생략한 Semi-Fixsliced와 완전히 생략한 Fully-Fixsliced로 나뉜다. 본 논문에서는 사전 연산 테이블 기법을 활용한 RISC-V 상에서의 Fixslicing AES의 CTR 모드 구현을 제안한다. CTR 모드의 특징을 활용하여 2-라운드 SubBytes 연산까지의 사전 연산을 통해 암호화 과정에서 2-라운드 SubBytes까지 생략한 빠른 암호화가 가능하다. 해당 기법을 활용하여 32-bit RISC-V 상에서 Semi-Fixsliced는 하나의 블록을 암호화하는 비용은 1,345 Cycle이며 기존 대비 7%의 성능 향상, Fully-Fixsliced는 1,283 Cycle 이며 기존 대비 9%의 성능 향상을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.163-170
• /
• 2022

LEA는 2013년 국내에서 개발된 경량 블록암호이다. 본 논문에서는 블록 암호 운용 방식 중 CTR 운용 모드와 CTR 운용 모드를 활용하며 기밀성과 무결성을 제공하는 GCM 운용 모드의 구현을 진행한다. LEA-CTR의 최적화 구현은 CTR 운용 모드의 고정된 Nonce 값의 특성을 활용하여 사전 연산을 통한 연산 생략과 State 고정을 통해 State 간의 이동을 생략한 최적화 구현을 제안한다. 또한 제안 기법을 GCM 운용 모드에 적용 가능함을 보여주며, Galois Field(2¹²⁸) 곱셈 연산을 사용하는 GHASH 함수 구현을 통해 GCM 구현을 진행한다. 결과적으로 32-bit RISC-V상에서 제안하는 기법을 적용한 LEA-CTR의 경우 기존 연구 대비 2%의 성능 향상을 확인하였으며, 추후 다른 연구에서 성능 지표로 사용될 수 있도록 GCM 운용 모드의 성능을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권10C호
• /
• pp.1460-1468
• /
• 2004

본 논문에서는 실생활에 많이 사용되는 멀티미디어의 연산에 꼭 필요한 명령어를 수행할 수 있는 저면적의 저전력 SIMD MAC/MAS(Single Instruction Multiple Data Multiply and ACcumulate/Multiply And Subtract)를 개발하였다. 개발의 목적이 이전에 개발된 64-bit의 고면적, 고성능 MAC/MAS를 저면적, 저비용화하면서 성능 저하를 최소화 하는 것이었기 때문에 이전에 개발된 구조와 비교함으로써 이번 연구의 성과를 판단하였다. 본 논문의 내용은 크게 SIMD MAC의 설계에 대한 내용, 본 설계가 이전의 설계와의 차별성, 그리고 합성 결과 및 결론으로 이루어져 있다. 설계 결과, 이전에 설계되었던 고성능의 64비트 SIMD MAC/班AS에 비해 전체적인 하드웨어의 크기는 32%로 축소되었다. 이는 임베디드 DS(Digital Signal Processor)에 적합하도록 ISA(Instruction Set Architecture)를 개선하였고, 내부 데이터의 대역폭을 32비트로 줄였으며 하드웨어를 보다 최적화하여 설계하였기 때문으로 판단된다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제19C권3호
• /
• pp.179-184
• /
• 2012

NIST(National Institute of Standards and Technology)는 SHA-2의 대체 알고리즘 부재로 SHA-3 개발 프로젝트를 진행 되고 있는 중 이다. 2010년 최종 라운드 후보 5개가 발표되었고, SHA-3 최종 라운드 5개의 후보에 대한 부채널 공격 시나리오가 제안되었다. 본 논문에서는 SHA-3 최종 라운드 후보 중 Skein에 대한 부채널 공격 시나리오를 32비트 레지스터를 사용하는 ARM Chip을 이용하여, 8 비트의 블록단위로 Divide and Conquer 분석이 가능함을 실험을 통해 증명한다. 9700개의 파형으로 128비트 키의 모든 비트를 찾을 수 있음을 실험으로 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권8A호
• /
• pp.847-857
• /
• 2007

RFID(Radio Frequency IDentification) 리더기가 영역내의 다수의 태그를 인식하기 위해선 충돌방지 알고리즘이 반드시 필요하다. 본 논문은 Auto ID Class 0에서 정의한 충돌방지 알고리즘인 Bit-by-Bit(BBB) 이진트리 알고리즘의 충돌 위치를 스택에 저장하고 이를 통해 다음 질의어를 결정함으로써 성능이 크게 개선된 Stack-Bit-by-Bit(SBBB) 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 검증결과 대표적인 충돌 방지 기술인 Query Tree(QT)는 물론 기존의 BBB 알고리즘에 비해 질의-응답 횟수, 질의어의 크기, 응답어의 크기의 모든 면에서 성능이 개선된 것을 확인할 수 있었다.