• International journal of advanced smart convergence
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• 제11권1호
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• pp.28-35
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• 2022

This paper presents a performance evaluation of real-time Linux for industrial real-time platforms. On industrial platforms, multicore processors are popular due to their work distribution efficiency and cost-effectiveness. Multicore processors, however, are not designed for applications with real-time constraints, and their performance capabilities depend on their core configurations. In order to assess the feasibility of a multicore processor for real-time applications, we conduct a performance evaluation of a general processor and a low-power processor to provide an experimental environment of real-time Linux on both Xenomai and RT-preempt considering the multicore configuration. The real-time performance is evaluated through scheduling latency and in an environment with loads on the CPU, memory, and network to consider an actual situation. The results show a difference between a low-power and a general-purpose processor, but from developer's point of view, it shows that the low-power processor is a proper solution to accommodate low power situations.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.9-16
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• 2008

This paper presents a frequency selection algorithm for minimization power consumption of processor in Mobile System. The proposed algorithm has processor designed low power processor using clock gating method. Clock gating method has improved the power dissipation by control main clock through the bus which is embedded clock block applying the method of clock gating. Proposed method has compared power consumption considered the dynamic power for processor, selected frequency has considered energy gain and energy consumption for designed processor. Or reduced power consumption with decreased processor speed using slack time. This technique has improved the life time of the mobile systems by clock gating method, considered energy and using slack time. As an results, the proposed algorithm reduce average power saving up to 4% comparing to not apply processor in mobile system.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권2호
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• pp.71-77
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• 2015

Upcoming ground-breaking applications for always-on tiny interconnected devices steadily demand two-fold features of processor cores: aggressively low power consumption and enhanced performance. We propose implementation of a novel superscalar low-power processor core with a low supply voltage. The core implements intra-core low-power microarchitecture with minimal performance degradation in instruction fetch, branch prediction, scheduling, and execution units. The inter-core lockstep not only detects malfunctions during low-voltage operation but also carries out software-based recovery. The chip incorporates a pair of cores, high-speed memory, and peripheral interfaces to be implemented with a 65nm node. The processor core consumes only 24mW at 350MHz and 0.68V, resulting in power efficiency of $80{\mu}W/MHz$. The operating frequency of the core reaches 850MHz at 1.2V.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.37-42
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• 2016

전력가격의 상승으로 데이터센터의 운영비 부담이 늘어나는 가운데, 슈퍼컴퓨터에 저전력 프로세서를 사용하여 데이터센터의 전력소모를 감소시키는 연구가 활발하다. 일반적으로 모바일 기기 등의 운용환경을 기준으로 신뢰성 평가가 이루어지는 저전력 프로세서를 슈퍼컴퓨터에 사용하는 경우 상대적으로 가혹한 운용환경으로 인해 물리적, 기계적 신뢰성 문제가 발생할 수 있다. 이 논문은 슈퍼컴퓨터 운용 환경을 바탕으로 저전력 프로세서 패키지의 수명을 평가하였다. 먼저 문헌조사, 고장모드 및 치명도 분석을 통해 저전력 프로세서 패키지의 주요 고장원인으로 온도 사이클을 선정하였다. 부하-온도 관계를 확인하기 위해 단계적인 부하를 가하며 프로세서의 온도를 측정하였다. 가장 보수적인 운용조건을 가정하고 온도 사이클에 관련된 고장물리 모델을 이용한 결과 저전력 프로세서 패키지의 기대수명은 약 3년 이하로 예측되었다. 실험 결과를 바탕으로 저전력 프로세서 패키지의 기대수명을 향상하는 방법을 제시하였다.

• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.107-117
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• 2015

This paper presents an energy-efficient (low power) prime-field hyperelliptic curve cryptography (HECC) processor with uniform power draw. The HECC processor performs divisor scalar multiplication on the Jacobian of genus 2 hyperelliptic curves defined over prime fields for arbitrary field and curve parameters. It supports the most frequent case of divisor doubling and addition. The optimized implementation, which is synthesized in a $0.13{\mu}m$ standard CMOS technology, performs an 81-bit divisor multiplication in 503 ms consuming only $6.55{\mu}J$ of energy (average power consumption is $12.76{\mu}W$). In addition, we present a technique to make the power consumption of the HECC processor more uniform and lower the peaks of its power consumption.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.940-948
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• 2008

본 논문에서는 휴대용 고속 무선 LAN 시스템에 적합한 저전력/저면적 MIMO-OFDM 기저대역 프로세서의 효율적인 하드웨어 구조를 제시한다. 고속 무선 LAN 시스템은 최대 수백 Mbps의 데이터 속도를 처리해야 하기 때문에 높은 시스템 클럭과 다중경로 구조를 사용하게 되는데, 이는 소모 전력과 구현 면적을 상승시키는 결과를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 저전력으로 동작하면서도 동시에 하드웨어 부담을 줄인 고속 무선 LAN 시스템용 기저대역 프로세서의 하드웨어 구조를 제시한다. 이를 위해서 비트 병렬 처리 구조로 설계된 송신단 PLCP(TX-PLCP) 프로세서와 연산 복잡도를 효과적으로 감소시킨 심볼 검출기를 제안한다. 제안된 TX-PLCP 프로세서 구조는 비트 병렬 처리를 통해 동작 주파수를 감소시킴으로써 전력소모를 낮추는 효과를 얻을 수 있고, PMD 프로세서에서 가장 큰 면적을 차지하는 심볼 검출기는 수식 변형을 통해서 나눗셈 연산 및 제곱근 연산을 제거함으로써 저면적 설계를 가능하게 한다. 제안된 하드웨어 구조를 적용한 기저대역 프로세서는 Verilog HDL을 통해 설계 및 검증되었으며, 0.18um CMOS 공정을 통해 합성되었다. 합성결과, 병렬처리 구조를 적용한 TX-PLCP 프로세서는 비트 직렬 처리 구조에 비해 약 81% 감소된 전력에서 동작함을 확인하였고, 제안된 심볼 검출기는 나눗셈 및 제곱근 연산을 포함하는 심볼 검출 기법에 비해 약 18% 정도 하드웨어 복잡도가 감소함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.89-95
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• 2008

해상통신에서 운용되는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)통신 단말기는 긴급재난시에도 동작하여야 하므로, 저전력으로 동작하여야 한다. 따라서 Digital Signal Processing (DSP) 동작하는 전압모드 Processor보다 저전력 동작이 가능한 전류모드 FFT (Fast-Fourier-Transform) Processor의 설계가 필요하게 되었다. IVC (Current-to-Voltage Converter)는 전류모드 FFT Processor의 출력 전류를 전압 신호로 바꾸는 디바이스로써, 저전력 OFDM 단말기 동작을 위해 IVC의 전력 손실은 낮아야 하고, FFT의 출력 전류가 전압신호에 대응이 될 수 있도록 넓은 선형적인 동작구간을 가져야 하며, 향후, FFT LSI와 IVC가 한 개의 칩으로 결합되는 것을 고려하면, 작은 크기의 chip size로 설계되어야 한다. 본 논문에서는 선형 동작 구간이 넓은 새로운 IVC를 제안한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 IVC는 전류모드 FFT Processor의 출력 범위인 -100 ~100[uA]에서 0.85V~1.4V의 선형동작구간을 갖게 됨을 확인하였다. 제안된 IVC는 전류모드 FFT Processor와 더불어 OFDM을 이용한 저전력 해상 데이터통신 실현을 위한 선도 기술로 유용할 것이다.

• ETRI Journal
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• 제26권6호
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• pp.513-519
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• 2004

This paper presents a low power 16-bit adiabatic reduced instruction set computer (RISC) microprocessor with efficient charge recovery logic (ECRL) registers. The processor consists of registers, a control block, a register file, a program counter, and an arithmetic and logical unit (ALU). Adiabatic circuits based on ECRL are designed using a $0.35{\mu}m$ CMOS technology. An adiabatic latch based on ECRL is proposed for signal interfaces for the first time, and an efficient four-phase supply clock generator is designed to provide power for the adiabatic processor. A static CMOS processor with the same architecture is designed to compare the energy consumption of adiabatic and non-adiabatic microprocessors. Simulation results show that the power consumption of the adiabatic microprocessor is about 1/3 compared to that of the static CMOS microprocessor.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제8권2호
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• pp.30-37
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• 2005

In this paper, we propose how to design a fire control system main control board for individual combat weapons using a small and low power processor. To design an electric board of small weapon systems, Size and power consumption are very important factors. We solved the problem using selection of an adaptive processor, introduction of MicroChipPackaging method, and separate design of a main board Also we applied these methods to make the fire control system for small arms.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.321-324
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• 2001

This paper describes a fast and low-power multiplier co-processor architecture for digital signal processing applications and real-time control systems and its use as a multiplier co-processor for a 32-bit RISC microprocessor utilizing its one of the 16 co-processor interfaces. Its architecture adopts various algorithms to reduce the dynamic power and the area as well. The designed multiplier performs 32$\times$32 bit multiplication, and was designed using verilog HDL and 0.35${\mu}{\textrm}{m}$, 3V, 4M CMOS standard cell library. Its target operating speed is 40MHz, area lower than 10000 gate counts, and 10mW/MHz of power.