• 제목/요약/키워드: Application-specific integrated circuit

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정수 연산에 의한 그래픽스 프리미티브 랜더링 방법 (Replacing Fractional Arithmetic by Integer Arithmetic on Rendering Graphics Primitives)

  • 위영철;김하진
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • 래스터 그래픽스 시스템에서 처리되는 픽슬의 수는 한 프래임 당 100 만 개가 넘을 경우가 많다. 따라서, 그래픽스 프리미티브를 랜더링에서 실수연산을 정수연산으로 대체 함으로써 많은 처리속도 향상이 된다. 본 논문에서는, 스케일링에 의하여 그래픽스 프리미티브 랜더링 알고리즘의 실수연산을 정수연산으로 대체하는 방법을 소개한다. 이 방법은 필터링 된 직선 그리기와 구로세이딩에 적용된다. 또한, 이 방법은 증가적 방법에 근거한 다른 그래픽스 랜더링 알고리즘에도 적용 될 수 있다. 특히, 이 방법은 이미 ASIC 구현이 된 기존의 알고리즘에서 극히 일부분의 단순 수정을 요구하기 때문에 ASIC 구현이 용이하다.

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SliM 이미지 프로세서 칩 설계 및 구현 (Design and implementation of the SliM image processor chip)

  • 옹수환;선우명훈
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권10호
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    • pp.186-194
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    • 1996
  • The SliM (sliding memory plane) array processor has been proposed to alleviate disadvantages of existing mesh-connected SIMD(single instruction stream- multiple data streams) array processors, such as the inter-PE(processing element) communication overhead, the data I/O overhead and complicated interconnections. This paper presents the deisgn and implementation of SliM image processor ASIC (application specific integrated circuit) chip consisting of mesh connected 5 X 5 PE. The PE architecture implemented here is quite different from the originally proposed PE. We have performed the front-end design, such as VHDL (VHSIC hardware description language)modeling, logic synthesis and simulation, and have doen the back-end design procedure. The SliM ASIC chip used the VTI 0.8$\mu$m standard cell library (v8r4.4) has 55,255 gates and twenty-five 128 X 9 bit SRAM modules. The chip has the 326.71 X 313.24mil$^{2}$ die size and is packed using the 144 pin MQFP. The chip operates perfectly at 25 MHz and gives 625 MIPS. For performance evaluation, we developed parallel algorithms and the performance results showed improvement compared with existing image processors.

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Stabilizing Control of DC/DC Buck Converters with Constant Power Loads in Continuous Conduction and Discontinuous Conduction Modes Using Digital Power Alignment Technique

  • Khaligh Alireza;Emadi Ali
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.63-72
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    • 2006
  • The purpose of this raper is to address the negative impedance instability in DC/DC converters. We present the negative impedance instability of PWM DC/DC converters loaded by constant power loads (CPLs). An approach to design digital controllers for DC/DC converters Is presented. The proposed method, called Power Alignment control technique, is applied to DC/DC step-down choppers operating in continuous conduction or discontinuous conduction modes with CPLs. This approach uses two predefined state variables instead of conventional pulse width modulation (PWM) to regulate the output voltage. A comparator compares actual output voltage with the reference and then switches between the appropriate states. It needs few logic gates and comparators to be implemented thus, making it extremely simple and easy to develop using a low-cost application specific integrated circuit (ASIC) for converters with CPLs. Furthermore, stability of the proposed controllers using the small signal analysis as well as the second theorem of Lyapunov is verified. Finally, simulation and analytical results are presented to describe and verify the proposed technique.

심리음향모델과 SOLA 알고리즘을 이용한 코러스 칩 설계 (The Design of Chorus DSP Chip Using Psychoacoustic Model and SOLA Algorithm)

  • 김태훈;박주성
    • 한국음향학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.11-19
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    • 2000
  • 본 논문에서는 가요 반주기의 육성 코러스 기능을 구현하는데 핵심적인 기능을 하는 반도체 칩 설계에 관한 내용을 다룬다. 육성 데이터는 많은 저장 용량을 필요로 하고 있으므로 압축이 필요하고, 반주기의 키 및 템포 변화에 따라 육성 데이터의 키와 템포를 변화시키는 것이 필요하다. 본 연구에서는 압축을 위해서는 MPEG-1 오디오 계층1, 키 및 템포 변환을 위해서는 SOLA(Synchronized Overlap and Add) 알고리즘을 적절하게 변형하였다. 변형된 알고리즘을 구현할 수 있는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)을 설계하고 FPGA로 검증한 후 칩으로 제작하였다. 제작된 칩은 실제 시스템에 응용되어 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.

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ASIC 중요 용어집

  • 김응수
    • 전자통신동향분석
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    • 제3권2호
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    • pp.116-133
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    • 1988
  • ASIC (Application Specific Integrated Circuit)은 직역하면 응용특정 IC, 혹은 특정용도 IC로서 LSI시장의 조사회사인 Dataquest사가 '84년경부터 사용하기 시작한 말이다. ASIC이 최근 크게 주목을 끌고있는 것은, 반도체 사용자가 자신의 제품에 개성을 불어넣기 위해서는 범용IC를 사용해온 것으로는 기술적 우위성이 확보되지 않는다고 판단했기 때문에 주문형 LSI를 강하게 추진해 왔다는 것과 반도체 메이커도 메모리IC를 중심으로 한 범용IC시장의 부진, 더우기 날로 더해가는 반도체 시장의 시장쟁탈 및 무역마찰로 인해 ASIC 시장에로의 참여가 강화되어 왔다는 점 등을 들수있다. 집적화 기술은 매년 진보하여 지금은 100만개 이상의 트랜지스터를 집적할 수 있게 되었다. 따라서 지금까지 SSI/MSI를 사용해서 회로설계한 기능단위의 칩을 프린터 기판위에 조합시켜 시스팀을 구축해 왔으나, 앞으로는 하나의 칩위에 시스팀을 구성하는 시대로 변하고 있다. ASIC은 그 요청에 따라서 one-chip화의 개념에 따라서 만들어진 것으로서, 시장환경에 대단히 유익한 디바이스로 생각할 수 있다. 시스팀의 one-chip화의 실현결과 압도적으로 소형화, 경량화, 성자원화가 달성됨과 동시에 신뢰성 및 동작성능도 우수하게 되었다. ASIC기술은 현재 주류로 되어있는 게이트 어레이를 볼때, 개발비용은 크게 감소하여 개발기간도 논리회로가 완성된다면 3~4주 정도로 단축시킬수 있다. ASIC 설계에는 각 공정에 있어서 고도의 컴퓨터 지원설계가 채용되고 제조공정에서는 첨단의 프로세서 기술 등이 이용되므로 ASIC기술은 종합적인 첨단기술의 집약이라고 불러도 좋을것이다. 이러한 기술추세에 맞추어 전자통신 동향분석지 제3권 제1호(1988.3.)에 발표된 최신 ASIC기술동향의 후속편으로 ASIC에 관련된 중요용어 50개를 선정, 알파벳 순으로 나열하여 설명하였다.

소프트웨어 불법복제방지를 위한 보안칩 (The Secure Chip for Software Illegal Copy Protection)

  • 오명신;한승조
    • 정보보호학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.87-98
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    • 2002
  • 현재는 유형적인 물질의 가치보다 무형적인 정보의 가치가 중요시되고 있는 시대이다. 특히 하드웨어보다는 소프트웨어 제품이 훨씬 급성장하고 있지만 소프트웨어 불법 복제는 정보화시대의 가장 큰 역기능으로 이슈화 되어있다. 그러나 현재 상용화되고 있는 소프트웨어 불법복제방지제품(락)들은 복제방지에 대한 강도가 약하기 때문에 쉽게 락이 크랙되어 복제방지 기능을 할 수 없는 것들이 대부분이다. 논자는 [1,2,3]에서 DES 암호알고리즘을 대체 할 수 있는 112비트 키 길이를 갖는 96비트 블록 Cipher를 제안한 바 있으며, [3.4]에서 칩으로 하였다. 따라서 본 논문은 [1,2,3]에서 제안한 96비트 블록 Cipher와 복제방지에 필요한 보안모듈을 ASIC화하여 소프트웨어 복제방지를 위한 전용 보안칩을 설계 및 구현하며, 보안칩과 연동하여 동작되는 자동블록보호기법을 설계한다.

A prototype of the SiPM readout scintillator neutron detector for the engineering material diffractometer of CSNS

  • Yu, Qian;Tang, Bin;Huang, Chang;Wei, Yadong;Chen, Shaojia;Qiu, Lin;Wang, Xiuku;Xu, Hong;Sun, Zhijia;Wei, Guangyou;Tang, Mengjiao
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권3호
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    • pp.1030-1036
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    • 2022
  • A high detection efficiency thermal neutron detector based on the 6LiF/ZnS(Ag) scintillation screens, wavelength-shifting fibers (WLSF) and Silicon photomultiplier (SiPM) readout is under development at China Spallation Neutron Source (CSNS) for the Engineering Material Diffractometer (EMD).A prototype with a sensitive volume of 180mm×192mm has been built. Signals from SiPMs are processed by the self-design Application Specific Integrated Circuit (ASIC). The performances of this detector prototype are as follows: neutron detection efficiency could reach 50.5% at 1 Å, position resolution of 3, the dark count rate <0.1Hz, the maximum count rate >200KHz. Such detector prototype could be an elementary unit for applications in the EMD detector arrays.

A fast defect detection method for PCBA based on YOLOv7

  • Shugang Liu;Jialong Chen;Qiangguo Yu;Jie Zhan;Linan Duan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권8호
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    • pp.2199-2213
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    • 2024
  • To enhance the quality of defect detection for Printed Circuit Board Assembly (PCBA) during electronic product manufacturing, this study primarily focuses on optimizing the YOLOv7-based method for PCBA defect detection. In this method, the Mish, a smoother function, replaces the Leaky ReLU activation function of YOLOv7, effectively expanding the network's information processing capabilities. Concurrently, a Squeeze-and-Excitation attention mechanism (SEAM) has been integrated into the head of the model, significantly augmenting the precision of small target defect detection. Additionally, considering angular loss, compared to the CIoU loss function in YOLOv7, the SIoU loss function in the paper enhances robustness and training speed and optimizes inference accuracy. In terms of data preprocessing, this study has devised a brightness adjustment data enhancement technique based on split-filtering to enrich the dataset while minimizing the impact of noise and lighting on images. The experimental results under identical training conditions demonstrate that our model exhibits a 9.9% increase in mAP value and an FPS increase to 164 compared to the YOLOv7. These indicate that the method proposed has a superior performance in PCBA defect detection and has a specific application value.

실시간 영상압축과 복원시스템을 위한 DWT기반의 영상처리 프로세서의 VLSI 설계 (VLSI Design of DWT-based Image Processor for Real-Time Image Compression and Reconstruction System)

  • 서영호;김동욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1C호
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    • pp.102-110
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이차원 이산 웨이블릿 변환을 이용한 실시간 영상 압축 및 복원 프로세서의 구조를 제안하고 ASIC(Application specific integrated circuit) 라이브러리를 이용하여 최소의 하드웨어로 구현하였다. 구현된 하드웨어에서 데이터 패스부는 웨이블릿 변환과 역변환을 수행하는 DWT 커널(Kernel)부, 양자화기 및 역양자화기, 허프만 엔코더 및 디코더, 웨이블릿 역변환 시 계수의 덧셈을 수행하는 덧셈기 및 버퍼, 그리고 입출력을 위한 인터페이스와 버퍼로 구성하였다. 제어부는 프로그래밍 레지스터와 명령어를 디코딩하여 제어 신호를 생성하는 주 제어부, 그리고 상태를 외부로 알리는 상태 레지스터로 구성된다. 프로그래밍 조건에 따라서 영상을 압축할 때의 출력은 웨이블릿 계수, 양자화 계수 혹은 양자화 인덱스, 그리고 허프만 코드 중에서 선택하여 발생할 수 있고 영상을 복원할 때의 출력은 허프만 디코딩 결과, 복원된 양자화 계수 그리고 복원된 웨이블릿 계수 중에서 선택하여 발생할 수 있다. 프로그래밍 레지스터는 총 16개로 구성되어 있는데 각각이 한번의 수직 혹은 수평 방향의 웨이블릿 변환을 수행할 수 있고 각각의 레지스터들이 차례대로 동작하기 때문에 4 레벨의 웨이브릿 변환을 한번의 프로그래밍으로 수행가능하다. 구현된 하드웨어는 Hynix 0.35m CMOS 공정의 합성 라이브러리를 가지고 Synopsys 합성툴을 이용하여 게이트 레벨의 네트리스트(Netlist)를 추출하였고 이 네트리스트로부터 Vela 툴을 이용하여 타이밍정보를 추출하였다. 추출된 네트리스트와 타이밍정보(sdf 파일)를 입력으로 하여 NC-Verilog를 이용하여 타이밍 시뮬레이션을 수행하여 구현된 회로를 검증하였다. 또한 Apollo 툴을 이용하여 PNR(Place and route) 및 레이아웃을 수행하였다. 구현된 회로는 약 5만 게이트의 적은 하드웨어 자원을 가지고 최대 80MHz에서 동작 가능하였다.

Development of Chip-based Precision Motion Controller

  • Cho, Jung-Uk;Jeon, Jae-Wook
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1022-1027
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    • 2003
  • The Motion controllers provide the sophisticated performance and enhanced capabilities we can see in the movements of robotic systems. Several types of motion controllers are available, some based on the kind of overall control system in use. PLC (Programmable Logic Controller)-based motion controllers still predominate. The many peoples use MCU (Micro Controller Unit)-based board level motion controllers and will continue to in the near-term future. These motion controllers control a variety motor system like robotic systems. Generally, They consist of large and complex circuits. PLC-based motion controller consists of high performance PLC, development tool, and application specific software. It can be cause to generate several problems that are large size and space, much cabling, and additional high coasts. MCU-based motion controller consists of memories like ROM and RAM, I/O interface ports, and decoder in order to operate MCU. Additionally, it needs DPRAM to communicate with host PC, counter to get position information of motor by using encoder signal, additional circuits to control servo, and application specific software to generate a various velocity profiles. It can be causes to generate several problems that are overall system complexity, large size and space, much cabling, large power consumption and additional high costs. Also, it needs much times to calculate velocity profile because of generating by software method and don't generate various velocity profiles like arbitrary velocity profile. Therefore, It is hard to generate expected various velocity profiles. And further, to embed real-time OS (Operating System) is considered for more reliable motion control. In this paper, the structure of chip-based precision motion controller is proposed to solve above-mentioned problems of control systems. This proposed motion controller is designed with a FPGA (Field Programmable Gate Arrays) by using the VHDL (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language) and Handel-C that is program language for deign hardware. This motion controller consists of Velocity Profile Generator (VPG) part to generate expected various velocity profiles, PCI Interface part to communicate with host PC, Feedback Counter part to get position information by using encoder signal, Clock Generator to generate expected various clock signal, Controller part to control position of motor with generated velocity profile and position information, and Data Converter part to convert and transmit compatible data to D/A converter.

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