• 정보처리학회논문지A
• /
• 제10A권4호
• /
• pp.347-356
• /
• 2003

DCT 알고리즘은 내적을 효율적으로 처리할 수 있는 하드웨어 구조가 필수적이다. 내적 연산을 위한 기존의 방법들은 하드웨어 복잡도가 높기 때문에, 이론 줄이기 위한 방법으로 연산 공유 승산기가 제안되었다. 하지만 기존의 연산 공유 승산기는 전처리기 및 선택기의 비효율적 구조로 인한 성능저하의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 새로운 연산 공유 승산기를 제안하고 이를 1차원 DCT 프로세서에 적용하여 구현하였다. 연산 공유 승산기의 구조 및 논리 합성 비교 시 새로운 승산기는 기존에 비해 효율적인 하드웨어 구성이 가능함을 확인하였고, 1차원 DCT 프로세서 설계 시 기존 구현 방식들에 비해 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권2C호
• /
• pp.298-305
• /
• 2004

본 논문은 워드길이가 W 비트인 입력으로부터 W 비트를 출력하는 고정길이 modified Booth 곱셈기에 대한 오차보상 방법을 설명한다. 효율적으로 양자화 오차를 보상하기 위해 Booth 인코더의 출력정보를 이용하여 오차보상 바이어스를 생성한다. 절단된 부분이 양자화 오차에 미치는 영향에 따라 두 그룹(major or minor group)으로 나누고, 각 그룹에 서로 다른 오차보상 방법을 적용한다. 기존 방법과 비교하여 제안한 방법이 오차보상 바이어스를 생성하는 회로의 하드웨어 오버헤드는 비슷하면서 약 50％ 정도 양자화 오차가 적음을 시뮬레이션을 통해 보인다. 또한, 면적과 전력소모 면에서 제안한 고정길이 곱셈기가 이상적인 곱셈기 보다 약 40％ 정도 적게 나타났다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.32-37
• /
• 1981

本 論文에서는 3値 Rate Multipher에 對한 設計法을 硏究하였다. 이미 發表된 3値 計數器를 利用하는 方法보다 高速으로 動作할 수 있는 새로운 設計法. 즉 Shift Resister를 利用하여 Rate Multiplier를 構成하는 方法을 提案하고 前者의 方法과 比較 設計하였다. 이 設計法에 依한 回路構成은 3値 Inverter를 除外하고는 Binary 素子를 그대로 쓸 수 있게 한 점이 特徵이며, 集積化하는 過程에서도 現在의 IC 設計方法에 可能의 支障을 주지 않는다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.9-16
• /
• 1965

The characteristics of electronic multipliers and their accuracy are analyzed. From the analysis a low cost, four-quadrant timedivision electronic multiplier jis built. This multiplier produces an output voltage equal to 0.01 of the instantaneous product of two input voltage representing independent variables. Each input may either be constant or vary with time over a range of ${\pm}$100 volts. Drift and noise in this multiplier are kept at very low level and dynamic response is below 0.5 decibels up to 700 cycles per second. Methods of testing this multiplier and the results are also described. It is shown that the results agree with theoretical values satisfactorily.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.323-329
• /
• 2002

N-비트$\times$N-비트 2의 보수 승산에서 승산결과 2N-비트만을 출력하는 절사형 Booth 승산기의 절사오차 최소화를 위한 효율적인 오차보상 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 적용하여 작은 칩 면적과 저전력 특성을 갖는 절사형 승산기를 설계하고 면적, 절사오차 등을 기존의 방식과 비교하였다. 제안된 절사형 Booth 승산기는 승산결과의 하위 N-비트를 계산하는 회로를 생략하므로, 절사되지 않은 일반 승산기에 비해 게이트 수가 약 35% 정도 감소한다. 본 논문에서 설계된 절사형 Booth 승산기는 기존의 고정 오차보상 방법을 적용한 경우에 비해 평균오차를 약 60% 정도 줄일 수 있다. 제안된 방법을 적용하여 16-비트$\times$16-비트 절사형 승산기를 0.35-$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 이용하여 full-custom 방식으로 설계하였다. 약 3.000개의 트랜지스터로 구성되는 승산기 코어는 330-$\mu\textrm{m}$$\times$262-$\mu\textrm{m}$의 면적을 가지며, 3.3-V 전원전압에서 200-MHz로 동작 가능하며 약 20-㎽의 전력소모 특성을 갖는다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• 제16권1호
• /
• pp.17-28
• /
• 2024

As listed as one of the most important requirements for Post-Quantum Cryptography standardization process by National Institute of Standards and Technology, the resistance to various side-channel attacks is considered very critical in deploying cryptosystems in practice. In fact, cryptosystems can easily be broken by side-channel attacks, even though they are considered to be secure in the mathematical point of view. The timing attack(TA) and the simple power analysis attack(SPA) are such side-channel attack methods which can reveal sensitive information by analyzing the timing behavior or the power consumption pattern of cryptographic operations. Thus, appropriate measures against such attacks must carefully be considered in the early stage of cryptosystem's implementation process. The Montgomery multiplier is a commonly used and classical gadget in implementing big-number-based cryptosystems including RSA and ECC. And, as recently proposed as an alternative of building blocks for implementing post quantum cryptography such as lattice-based cryptography, the big-number multiplier including the Montgomery multiplier still plays a role in modern cryptography. However, in spite of its effectiveness and wide-adoption, the multiplier is known to be vulnerable to TA and SPA. And this paper proposes a new countermeasure for the Montgomery multiplier against TA and SPA. Briefly speaking, the new measure first represents a multiplication operand without 0 digits, so the resulting multiplication operation behaves in a very regular manner. Also, the new algorithm removes the extra final reduction (which is intrinsic to the modular multiplication) to make the resulting multiplier more timing-independent. Consequently, the resulting multiplier operates in constant time so that it totally removes any TA and SPA vulnerabilities. Since the proposed method can process multi bits at a time, implementers can also trade-off the performance with the resource usage to get desirable implementation characteristics.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.267-273
• /
• 2009

본 논문은 WDR(Wide Dynamic Range)의 구현을 위한, 나눗셈기를 사용하지 않은 가변적 평균기의 설계에 관한 것이다. 이전에 제안하였던 평균기 [5]는 나눗셈기를 곱셈기로 대체함으로써 하드웨어의 복잡도 및 하드웨어 자원의 효율성을 향상시켰다. 하지만 기존에 제안한 구조는 가로와 세로의 길이를 측정하고, 사용자에 의해 Mode에 설정되어 있는 기본 영상의 크기와 정확히 일치할 경우에만 동작이 가능하다는 단점이 있었다. 본 논문은 이러한 기존 평균기의 단점을 보완하기 위하여, 영상의 전체 크기를 이용하여 Mode를 선택하도록 하였다. 또한 특정 크기의 영상에만 적용되는 것이 아니라 다양한 크기의 영상에 대해서도 적용 가능하도록 제안한다. 특히, 보다 정확한 평균값을 구하기 위하여 외부 보상 값을 추가하였다. Verilog-HDL을 이용하여 설계하였으며, 합성결과를 통해 Serial multiplier의 구조가 좀 더 하드웨어 크기와 자원의 효율성이 높은 것을 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
• /
• 제53권2호
• /
• pp.86-93
• /
• 2004

The DCT algorithm needs an efficient hardware architecture to compute inner product. The conventional design method, like ROM-based DA(Distributed Arithmetic), has large hardware complexity. Because of this reason, a CSHM(Computation Sharing Multiplication) was proposed for implementing inner product by Park. However, the Park's CSHM has inefficient hardware architecture in the precomputer and select units. Therefore it degrades the performance of the multiplier. In this paper, we presents the optimization design method for inner product using CSHM algorithm and applied it to implementation of 1-D DCT processor. The experimental results show that the proposed multiplier is more efficient than Park's when hardware architectures and logic synthesis results were compared. The designed 1-D DCT processor by using proposed design method is more high performance than typical methods.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.671-678
• /
• 2022

근사 컴퓨팅은 정확한 결과 대신에 허용 가능한 정도의 부정확한 결과를 도출하는 연산 기법이다. 근사 곱셈은 고성능, 저전력 컴퓨팅을 위한 근사 컴퓨팅 방식 중 하나이다. 본 논문에서는 근사 4-2 compressor와 향상된 전가산기를 사용하여 고집적·저전력·고속 근사 곱셈기를 제안하였다. 근사 4-2 compressor를 사용한 근사 곱셈기는 정확, 근사, 상수 수정 영역의 3개 영역으로 구성되어 있으며, 효율적인 부분 곱 감소 방식을 적용하여 각 영역의 크기를 조절하면서 성능을 비교하였다. 제안한 근사 곱셈기는 Verilog HDL로 설계하였고, 25nm CMOS 공정에서 Synopsys Design Compiler(DC)를 이용하여 면적, 전력, 지연시간을 분석하였으며, 기존의 근사 곱셈기에 비해 면적을 10.47%, 전력을 26.11%, 지연시간을 13% 줄였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.173-180
• /
• 2022

근사 컴퓨팅은 효율적인 하드웨어 컴퓨팅 시스템을 설계하기 위한 유망한 방법이다. 근사 곱셈은 고성능, 저전력 컴퓨팅을 위한 근사 계산 방식에 사용되는 핵심적인 연산이다. 근사 4-2 compressor는 근사 곱셈을 위한 효율적인 하드웨어 회로를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 저면적, 저전력 특성을 갖는 근사 곱셈기를 제안하였다. 근사 곱셈기 구조는 정확한 영역, 근사 영역, 상수 수정 영역의 세 영역으로 나누어진다. 새로운 4:2 근사 compressor를 사용하여 근사 영역의 부분 곱 축소를 단순화하고, 간단한 오류 수정 방식을 사용하여 근사로 인한 오류를 보상한다. 상수 수정 영역은 오차를 줄이기 위해 확률 분석을 통한 상수를 사용하였다. 8×8 곱셈기에 대한 실험 결과, 제안한 근사 곱셈기는 기존의 4-2 compressor 기반의 근사 곱셈기보다 적은 면적을 요구하면서 적은 전력을 소비함을 보였다.