JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제9권4호
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pp.187-191
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2009
This paper proposes a high-performance architecture of the H.264 intra prediction circuit. The proposed architecture uses the 4-input and 2-input common computation units and common registers for fast and efficient prediction operations. It avoids excessive power consumption by the efficient control of the external and internal memories. The implemented circuit based on the proposed architecture can process more than 60 HD ($1,920{\times}1,088$) image frames per second at the maximum operating frequency of 101 MHz by using 130 nm standard cell library.
본 논문에서는 128-bit 블록암호인 SEED 알고리즘을 하드웨어로 구현하는데 있어서 면적을 줄이고 연산속도를 증가시키는 회로구조에 대하여 논하였고 설계결과를 기술하였다. 연산속도를 증가시키기 위해 pipelined systolic array 구조를 사용하였으며, 입출력회로에 어떤 버퍼도 사용하지 않는 간단한 구조이다. 이 회로는 10 MHz 클럭을 사용하여 최대 320 Mbps의 암호화속도를 달성할 수 있다. 회로설계는 VHDL 코딩방식으로 수행하였으며, 50,000 gates 급의 FPGA에 구현하였다.
This paper presents a new architecture of unified IP/IT/IQ/MC circuit for H.264 decoder based on operation sharing and efficient scheduling. The resultant circuit based on the proposed architecture uses only 12 adders and 1 multiplier. We further reduced the circuit size by sharing buffers. Our circuit consists of 47,810 gates and operates at the maximum operating frequency of 117MHz with 130nm standard cells.
Network-on-chip (NoC) architecture provides a highper-formance communication infrastructure for system-on-chip designs. Circuit-switched networks guarantee transmission latency and throughput; hence, they are suitable for NoC architecture with real-time traffic. In this paper, we propose an efficient integrated scheme which automatically maps application tasks onto NoC tiles, establishes communication circuits, and allocates a proper bandwidth for each circuit. Simulation results show that the average waiting times of packets in a switch in $6{\times}6$6, $8{\times}8$, and $10{\times}10$ mesh NoC networks are 0.59, 0.62, and 0.61, respectively. The latency of circuits is significantly decreased. Furthermore, the buffer of a switch in NoC only needs to accommodate the data of one time slot. The cost of the switch in the circuit-switched network can be reduced using our scheme. Our design provides an effective solution for a critical step in NoC design.
대용량 고화질의 영상 응용분야에서는 많은 양의 데이터를 고속으로 처리하는 기술이 필요하며, 이를 위해 고속화된 병렬처리 시스템이 요구된다. 2004년 park은 병렬처리 메모리의 충돌 없이 여러 처리기에 데이터를 접속할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 MAMS(Multi-Access Memory System) 는 이후 MAMS-PP16 및 MAMS-PP64 등으로 추가적인 연구가 이루어졌다. MAMS는 병렬처리를 위한 메모리 아키텍처로써 One-chip으로 구성되어야하기 때문에 기존 MAMS와 동일한 기능을 수행하면서 아키텍처의 최소화 하는 방법의 연구가 필요하다. 주소 계산 (ACR : Address Calculation and Routing) circuit과 MMS(Memory Module Selection)circuit의 아키텍처는 메모리에 있는 데이터를 병렬처리기(Prossing Elements)들에게 전달한다. 본 논문에서는 MMS circuit을 사용하지 않고 ACR circuit 내부에 1개의 쉬프트와 메모리 모듈의 개수만큼의 조건문으로 구성하는 방법을 통해 아키텍처를 최소화 하는 방법을 제안한다. 구현한 아키텍처의 검증을 위해 Image correlation 실험을 하였다. 실험을 통하여 제안된 MAMS-PP64의 처리시간을 측정 하였으며, 그 결과 Ratio가 평균 1.05향상 된 결과를 확인 할 수 있었다.
본 논문에서는 클록 입력을 갖는 대표적인 회로인 5비트 카운터를 대상회로로 선정하여 경계면 스캔 구조를 적용하고, 대상회로에 대한 지연시험을 위한 새로운 시험 구조와 지연시험 절차를 개발하였다. 지연시험 대상회로가 클록 입력을 갖는 경우, 기존의 경계면 스캔 구조에서는 동일한 패턴의 중복 입력, 클록 입력과 데이터 입력과의 시간 간격과, 패턴 입력과 응답값 캡쳐까지의 시간 문제에 의해 적절치 않음을 보였다. 본 논문에서 제안하는 지연 시험 구조는 클록 계수 발생기를 사용하여 연속 발생시킬 클록의 개수를 입력받아 이를 대상회로의 클록 입력에 적용하여 대상회로에 대한 입력 패턴의 중복문제를 해결하였다. 또한 시스템 클록을 TCK로 사용하여 대상회로를 정상 속도에서 동작할 수 있도록 하였다. 연속적인 클록 발생에 TCK를 사용함으로써 대상회로를 정상 속도에서 검증할 수 있다. 제안된 시험 구조와 절차는 대상회로에 대한 타이밍 시뮬레이션을 통해 동작의 정확성을 확인하였다.
본 논문은 H.264 비디오 코덱에 적용할 수 있는 고성능 정수화소 움직임 예측 회로 구조에 대해 설명한다. 전역 탐색 알고리즘은 모든 가능한 블록에 대해 확인하기 때문에 가장 좋은 결과를 보장한다. 그러나 전역 탐색 알고리즘은 많은 양의 연산과 데이터를 요구한다. 연산 노력을 줄이기 위해 많은 고속 탐색 알고리즘들이 제안되었다. 고속 탐색 알고리즘들의 단점은 데이터 접근이 불규칙하고 데이터 재사용이 어려운 것이다. 본 논문에서는 고성능 움직임 예측을 위하여 효율적인 정수화소 움직임 예측 알고리즘을 제안하고 있으며, 이를 구현하기 위한 처리 속도가 높고 외부 메모리 사용을 줄일 수 있는 회로 구조를 제안한다. 제안한 회로는 7가지 종류의 가변 블록 크기를 지원하면 41개 움직임 벡터를 생성한다. 구현된 고성능 움직임 예측 회로는 RTL로 구현하였고 FPGA가 탑재된 보드에서 동작을 검증하였다. 130nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성된 회로는 1초에 139.8장의 1080HD ($1,920{\times}1,088$) 영상을 처리할 수 있고 H.264 5.1 레벨까지 지원 가능하다.
한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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pp.1293-1296
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2008
As Flat Panel Display become large in format, the data and gate lines turn into longer, parasitic capacitance and resistance increase, and the display signal is delayed. Three dimensional architecture of multiplexing data registration integrated circuit method is used that divides the data line into several blocks and provides the advantages of high accuracy, rapid selection, and reasonable switching speed.
BIST architecture and circuit design are presented for the self-test of various datapath megacells including embedded SRAM, barrel shifter, adder and multiplier. The BIST architecture is composed of VCO, ROM, comparator and otehr control logic to measure the megacell' performance up to 300MHz. PC interface and control logic are also implemented to perform the manual testing of each megacell with various test patterns. The control logic was designed using VHDL and its circuit is synthesized using Synopsys for $0.6\mu$ 1-poly, 3-matal CMOS technology.
In this paper, a current comparative frequency automatic tuning circuit for the CMOS bandpass filter are designed with the new architecture. And also, when the designed circuit is compared the typical tuning circuit, it has very simple architecture that is composed of the current comparator and charge pump and operated in 2V power supply. The proposed tuning circuit automatically compensate the difference between the operating current of the integrator and the reference current which is specified. Using CMOS 0.25um parameter, a CMOS bandpass active filter with center frequency(f0= 100MHz) is designed, and according to the transister size the variation of the center frequency is simulated. As the HSPIC simulation results, the tuning operating of the proposed current comparative frequency automatic tuning circuit is verified.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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