• 제목/요약/키워드: Embedded memory

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임베디드 시스템에서 실행 가능 압축 기법을 이용한 프로그램 초기 실행 속도 향상 (Program Execution Speed Improvement using Executable Compression Method on Embedded Systems)

  • 전창규;류경식;김용득
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제49권1호
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    • pp.23-28
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    • 2012
  • 주 기억 장치인 메모리의 전송 속도와 프로세서의 처리 성능 향상에 비해 보조 기억 장치의 속도 향상은 매우 느리다. 응용프로그램의 실행을 위해서는 보조 저장 장치에서 메모리로의 적재 과정을 거쳐야 하며 이 구간에서 병목현상이 발생한다. 본 논문은 응용 프로그램의 초기 적재 시간의 감소를 위하여 실행 가능한 압축 기법을 구현하고 이의 성능 향상 정도를 실험하였다. 이를 위해서 퍼스널 컴퓨터 상에서 실행하는 실행 바이너리 파일 압축기와 임베디드 환경에서 실행되는 압축 해제기를 각각 구현하였다. 파일의 크기가 다른 6개의 테스트 바이너리 파일을 이용하여 실험한 결과 파일의 크기가 작아 성능이 감소한 경우를 제외하고 평균 약 29%의 프로그램 초기 실행 시간이 감소되었다. 각 파일의 특성에 따라 압축률이 다르고 성능 향상 정도가 다르기 때문에 해당 파일의 특성에 최적화된 압축 알고리즘의 적용이 필요할 것으로 보인다.

파이프라인 구조의 얼굴 검출 하드웨어 설계 및 검증 (Design and Verification of Pipelined Face Detection Hardware)

  • 김신호;정용진
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.1247-1256
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    • 2012
  • 필터를 기반으로 하는 영상 처리 알고리즘은 많은 연산과 메모리 접근으로 인해 임베디드 환경에서의 실시간 동작이 어렵다. 본 논문에서는 필터 기반의 얼굴 검출 하드웨어 엔진을 임베디드 환경에서 실시간으로 동작시키기 위해 파이프라인 구조로 설계하고 검증하였다. 얼굴 검출 알고리즘은 입력으로 들어온 영상에서 학습된 얼굴의 특징 데이터를 이용하여 얼굴의 위치를 찾는 연산을 수행한다. 이를 하드웨어로 구현하기 위해 알고리즘의 연산을 파악하여 중복되는 연산을 병렬 처리하고 라인 메모리를 이용하여 메모리 접근을 최소화하여, 이것을 기반으로 파이프라인 구조의 하드웨어를 설계하였다. 하드웨어 구조는 Resize, ICT(Improved Census Transform), Find Candidate 등의 3 단계로 나뉘어져 있으며, 총 507KByte의 내부 SRAM을 사용하였다. ARM Cortex A8 프로세서와 Xilinx사의 Virtex5LX330을 이용하여 검증한 결과 9,039 LUTs를 사용하였고 최대 동작 클록은 165MHz로, VGA($640{\times}480$) 해상도에서 108 frame/sec의 동작속도로 최대 20명까지 검출이 가능한 것을 확인하였다.

복수의 메모리 접근 명령어의 효율적인 이용을 통한 코드 크기의 감소 (Code Size Reduction Through Efficient use of Multiple Load/store Instructions)

  • 안민욱;조두산;백윤흥;조정훈
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권8호
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    • pp.819-833
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    • 2005
  • 하나의 instruction으로 여러 메모리 블록을 읽거나 쓰는 MLS(Multiple Load/store) 명령어를 사용하면 전체 코드에서 메모리 명령어의 수를 최소화해서 코드 사이즈를 축소할 수 있다. 이러한 장점 때문에 많은 마이크로 프로세서에서 이 명령어를 지원하고 있으나 현재까지 개발되어 있는 컴파일러들은 MLS 명령어의 장점을 효과적으로 이용하고 있지 못하고 있고 오직 제한적인 용도로 MLS 명령어를 사용하고 있다. 기존의 컴파일러에서 MLS 명령어를 효율적으로 지원하지 못하는 것은 일반적으로 MLS 명령어를 효과적으로 이용하기 위해서 해결해야 할 문제가 NP-hard의 범주에 속하기 때문이다. 이것은 stack frame에서 변수들에 대한 최적의 메모리 옵셋을 찾는 문제와 레지스터 할당에 관련된 복합적인 문제이다. 본 논문에서는 heuristic 기법을 효율적으로 이용하여 위에 언급된 문제를 polynomial time bound에 해결할 수 있는 기법을 제안한다.

A Study on Design and Implementation of Speech Recognition System Using ART2 Algorithm

  • Kim, Joeng Hoon;Kim, Dong Han;Jang, Won Il;Lee, Sang Bae
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권2호
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    • pp.149-154
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    • 2004
  • In this research, we selected the speech recognition to implement the electric wheelchair system as a method to control it by only using the speech and used DTW (Dynamic Time Warping), which is speaker-dependent and has a relatively high recognition rate among the speech recognitions. However, it has to have small memory and fast process speed performance under consideration of real-time. Thus, we introduced VQ (Vector Quantization) which is widely used as a compression algorithm of speaker-independent recognition, to secure fast recognition and small memory. However, we found that the recognition rate decreased after using VQ. To improve the recognition rate, we applied ART2 (Adaptive Reason Theory 2) algorithm as a post-process algorithm to obtain about 5% recognition rate improvement. To utilize ART2, we have to apply an error range. In case that the subtraction of the first distance from the second distance for each distance obtained to apply DTW is 20 or more, the error range is applied. Likewise, ART2 was applied and we could obtain fast process and high recognition rate. Moreover, since this system is a moving object, the system should be implemented as an embedded one. Thus, we selected TMS320C32 chip, which can process significantly many calculations relatively fast, to implement the embedded system. Considering that the memory is speech, we used 128kbyte-RAM and 64kbyte ROM to save large amount of data. In case of speech input, we used 16-bit stereo audio codec, securing relatively accurate data through high resolution capacity.

스토리지 클래스 메모리를 활용한 즉각 구동 시스템의 개발 (Development of an Instant On System Using Storage Class Memory)

  • 문영제;도인환;박정수;노삼혁
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권2호
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    • pp.207-211
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    • 2010
  • 스토리지 클래스 메모리 (SCM)는 비휘발성 속성과 바이트 단위의 임의 접근이 가능한 속성을 동시에 보유하고 있는 차세대 메모리 기술로써 그 활용 방안에 있어서 귀추가 주목된다. 기존 시스템에 SCM을 도입하면 시스템의 수행 속도와 안전성을 크게 향상할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 시스템에서는 불가능했던 새로운 특징들을 제공할 수 있다. 본 연구는 혁신적인 용도로의 SCM 활용 가능성에 주목하며, 그 일환으로 SCM을 메인 메모리로 활용하여 종료 상태의 시스템에 전원이 인가되는 즉시 종전의 시스템 상태로 되돌아갈 수 있는 SOONN을 제안한다. 본 논문에서는 실제 임베디드 시스템 환경에서 프로토타입 시스템을 개발함으로써 SOONN의 실현 가능성을 제시한다.

형상기억합금을 이용한 복합재료 구조물의 저속충격특성 향상 (Improvement of Impact Resistance of Composite Structures using Shape Memory Alloys)

  • 김은호;임미선;이인;김형원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.453-456
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    • 2009
  • 복합재료 구조물의 충격 특성을 향상시키기 위해 형상기억합금을 삽입한 복합재료 평판의 충격실험을 수행하였다. 형상기억합금은 일반 금속 재료에 비해 큰 극한 변형율과 강도를 가질 뿐 아니라 변형시에 상변화를 통해서 많은 변형에너지를 흡수할 수 있는 특징을 가진다. 이러한 형상기억합금을 복합재료에 삽입하여 충격에 약한 복합재료의 충격 저항성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 여러 온도에서 형상기억합금의 인장실험을 수행하여 형상기억합금의 열-기계학적 특성을 파악하였다. 이후 형상기억합금, 철, 알루미늄 선을 삽입한 복합재료 평판의 충격 실험을 통하여 보강재에 따른 충격 특성을 파악하였다. 또한 형상기억합금의 두께 방향으로의 삽입위치에 따른 충격 특성을 파악하였다.

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비트라인 간섭을 최소화한 플래시 메모리용 센스 앰프 설계 (Design of a Sense Amplifier Minimizing bit Line Disturbance for a Flash Memory)

  • 김병록;소경록;류영갑;김성식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권6호
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • 본 논문에서는 플래시 메모리의 비트라인 공유에 따른 간섭현상을 최소화한 센스 엠프를 제시하였다. 외부소자에서 내부 플래시 메모리를 읽고자 하였을 때 발생할 수 있는 간섭현상은 공유된 비트라인으로 인하여 출력에서 에러가 발생할 수 있다. 주된 원인으로는 칩의 소형화에 따른 얇은 부유 게이트 옥사이드층의 사용에 따른 전하의 이동에 따라 발생한다. 본 논문에서는 전하의 이동을 최소화 하기 위해서는 공유된 비트라인에 인가되는 전압을 낮추었으며, 낮은 비트라인 전압으로도 플래시 셀의 데이터의 값을 판정할 수 있는 센스 앰프를 설계, 구현, 검증하였다.

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P형 실리콘 나노선과 Au 나노입자를 이용한 나노플로팅게이트 메모리소자의 전기적 특성 분석 (Memory characteristics of p-type Si nanowire - Au nanoparticles nano floating gate memory device)

  • 윤창준;염동혁;강정민;정동영;김상식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1226-1227
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    • 2008
  • In this study, a single p-type Si nanowire - Au nanoparticles nano floating gate memory (NFGM) device is successfully fabricated and characterized their memory effects by comparison of electrical characteristics of p-type Si nanowire-based field effect transistor (FET) devices with Au nanoparticles embedded in the $Al_2O_3$ gate materials and without the Au nanoparticles. Drain current versus gate voltage ($I_{DS}-V_{GS}$) characteristics of a single p-type Si nanowire - Au nanoparticle NFGM device show counterclockwise hysteresis loops with the threshold voltage shift of ${\Delta}V_{th}$= 3.0 V. However, p-type Si nanowire based top-gate device without Au nanoparticles does not exhibit a threshold voltage shift. This behavior is ascribed to the presence of the Au nanoparticles, and is indicative of the trapping and emission of electrons in the Au nanoparticles.

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SQLite DBMS에 IPL 기법 응용 (Applying In-Page Logging to SQLite DBMS)

  • 나갑주;김상우;김재명;이상원
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제35권5호
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    • pp.400-410
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    • 2008
  • 플래시메모리는 휴대폰, 디지털카메라를 비롯한 휴대기기의 저장장치로 널리 사용된다. 최근에는 하드디스크와 같은 인터페이스를 가지는 플래시 SSD가 일부 노트북의 하드디스크를 대체하고 있다. 하지만 플래시메모리는 데이타베이스 시스템의 저장장치로 고려되지 못하고 있다. 플래시메모리를 하드디스크처럼 사용하기 위한 플래시 변환 계층이 임의의 영역에 많은 양의 덮어쓰기 연산을 유발하는 데이타베이스의 워크로드에서 나쁜 성능을 보이기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 In-Page Logging(IPL)이라는 기법이 제안되었다. 이 논문에서는 잘 알려진 오픈소스 데이타베이스인 SQLite에 IPL 기법을 적용하여 성능을 평가하였고, 갱신 질의 처리 성능이 30배 향상됨을 보인다.

메모리 사용을 최소화하는 웨이블릿 영상 부호화기에 관한 연구 (A Study of Wavelet Image Coder for Minimizing Memory Usage)

  • 박성욱;박종욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.286-295
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    • 2003
  • 본 논문에서는 최소의 메모리 사용량으로 원하는 비트율로 영상 부호화가 가능한 웨이브렛 기반의 영상 부호화기를 제안하였다. 제안된 방법은 부호화 과정시 요구되는 메모리 사용량을 줄이기 위해 웨이블릿 계수들의 비트 레벨 정보를 가지는 2D 중요 계수 배열을 사용하였다. 2D SCA는 웨이블릿 계수의 비트 레벨 정보를 저장하는 이차원 자료 구조로서, 제안된 알고리즘은 이것을 이용하여 중요한 계수에 대한 부호화 과정과 계수들의 비트 레벨 정보의 부호화 과정을 한 번에 수행할 수 있다. 실험 결과 기존의 부호화 방법보다 화질 면에서 비슷하거나 우수한 성능을 보였다. 특히 2D SCA를 이용한 최소의 메모리 사용으로 다양한 비트율에서 영상의 일그러짐 없이 안정적으로 동작함을 확인하였다.