• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.338-343
• /
• 2006

본 논문은 저비용 고성능으로 패킷암호 처리를 할 수 있는 VPN 시스템의 구조와 그 설계에 대해서 소개한다. 제안하는 시스템 구조는 보안장비용 다기능 네트워크 프로세서와 전용 암호패킷 처리 칩의 2개의 컴페니언 칩들로 구성되어 있으며, 즉각적인 활용을 위해 필요한 운영체제의 구축 및 디바이스 드라이버, 컴파일러와 이를 기반으로 한 IPSec VPN의 핵심 엔진에 대해 구축한 방안이 언급된다. 특히, 계산력을 많이 필요로 하는 블록 암호 알고리즘인 3DES, AES, SEED는 별도의 칩으로 구현되어 범용성이 뛰어난 것이 특징이며, 이 칩의 성능 평가 결과를 소개한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제16권3호
• /
• pp.359-366
• /
• 2016

Today's multi-core technology rapidly increases with more and more Intellectual Property cores on a single chip. Network-on-Chip (NoC) is an emerging communication network design for SoC. For efficient on-chip communication, routing algorithms plays an important role. This paper proposes a novel multicast routing technique entitled as Docket NoC (Dt-NoC), which eliminates the need of routing tables for faster communication. This technique reduces the latency and computing power of NoC. This work uses a CURVE restriction based algorithm to restrict few CURVES during the communication between source and destination and it prevents the network from deadlock and livelock. Performance evaluation is done by utilizing cycle accurate RTL simulator and by Cadence TSMC 18 nm technology. Experimental results show that the Dt-NoC architecture consumes power approximately 33.75% 27.65% and 24.85% less than Baseline XY, EnA, OEnA architectures respectively. Dt-NoC performs good as compared to other routing algorithms such as baseline XY, EnA, OEnA distributed architecture in terms of latency, power and throughput.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권8호
• /
• pp.22-30
• /
• 2009

네트워크 온 칩 (Network-on-Chip, NoC) 기술은 기존 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC) 설계에서 IP 블록 수 증가와 이에 수반된 상호 연결 네트워크 복잡화 및 데이터 대역폭 제한 등의 문제점을 해결하기 위한 새로운 설계 패러다임이다. 더불어 동작 주파수 증가에 따른 급격한 전력 소모 클럭 신호의 분배와 동기화 문제 역시 중요한 이슈이며, 이에 대한 대안으로 광역적으로는 비동기, 국부적으로는 동기식 (Globally Asynchronous Locally Synchronous, GALS) 인 시스템 설계 방법론이 저전력 기술과 결합되어 에너지 소모를 줄이고 모듈적인 설계를 위해서 고려되어 왔다 GALS 방식의 설계 스타일은 정밀한 시스템 수준 전력 관리를 적용하기 위해 최근 소개되고 있는 전압 주파수 구역 (Voltage-Frequency-Island, VFI) 의 개념과 매우 잘 어울린다. 본 논문에서는 VFI를 적용한 NoC 시스템에서 최적의 전압선택을 통해 에너지 소모를 최소화하는 효율적인 알고리즘을 제시한다. 최적의 코어(또는 처리 소자) 전압과 VFI를 찾기 위해 통신량을 고려한 코어 그래프 분할, 통신-경쟁 시간을 고려한 타일 매핑, 전력 변화량을 고려한 코어의 동적 전압 조절 그리고 효율적인 VFI 병합 및 VFI 동적 전압 재 조절을 포함한다. 본 논문에서 제안한 설계 방법론은 기존 연구결과 대비 평균적으로 10.3%의 에너지 효율 향상이 있다는 것을 실험 결과를 통해 보여준다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권7호
• /
• pp.40-48
• /
• 2015

광학 네트워크-온-칩(Optical Network-on-Chip, ONoC) 아키텍처는 향후 폭증하는 칩 내부 커뮤니케이션 병목 현상을 해결 할 새로운 패러다임으로 대두되고 있다. ONoC에 대한 최근의 연구들은 파장 분할 다중화(Wavelength division multiplexing, WDM) 방식을 이용하여 광 신호의 병렬 전송을 지원하고 경로 충돌을 방지하는데 초점을 두었다. 하지만 신호의 간섭 및 감쇄에 의해 하나의 도파관에서 수용할 수 있는 파장 수는 제한되어 있고, 이로 인하여 노드 수 증가에 따라 파장이 다른 광 신호 개수를 증가시키는 기존의 파장 분할 방식 연구들은 구현의 한계를 보일 것이라 전망된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 WDM에 시 분할 다중화(Time division multiplexing, TDM) 방식을 접목시켰다. 또한 채널 최적화 기법을 제안함으로써 TDM 방식의 접목으로 인한 여분채널 및 지연시간 문제를 최소화 하였다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
• /
• 제53권6호
• /
• pp.440-445
• /
• 2004

The design and implementation of a Network Processor using System-on-a-chip(SoC) technology is presented. The proposed network processor can handle several protocols as well as various types of traffics simultaneously. The proposed SoC consists of ARM processor core, ATM block, AAL processing block, Ethernet block and a scheduler. The scheduler guarantees QoS of the voice traffic and supports multiple AAL2 packet. The SoC is manufactured on the 0.35 micron fabrication line of HYNIX semiconductor, the total number of gates is about 312,000, for a maximum operating frequency of over to 50㎒.

• ETRI Journal
• /
• 제36권4호
• /
• pp.643-653
• /
• 2014

To reduce interconnect delay and power consumption while improving chip performance, a three-dimensional integrated circuit (3D IC) has been developed with die-stacking and through-silicon via (TSV) techniques. The power supply problem is one of the essential challenges in 3D IC design because IR-drop caused by insufficient supply voltage in a 3D chip reduces the chip performance. In particular, power bumps and TSVs are placed to minimize IR-drop in a 3D power delivery network. In this paper, we propose a design methodology for 3D power delivery networks to minimize the number of power bumps and TSVs with optimum mesh structure and distribute voltage variation more uniformly by shifting the locations of power bumps and TSVs while satisfying IR-drop constraint. Simulation results show that our method can reduce the voltage variation by 29.7% on average while reducing the number of power bumps and TSVs by 76.2% and 15.4%, respectively.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제38권6호
• /
• pp.412-419
• /
• 2001

본 논문에서는 유리집적광학을 이용하여 채널 도파로, Y-분리기, CWDM 등의 개별소자와 이들을 하나의 유리기판위에 평면형으로 집적하겨 제작함으로써 1.31/1.55㎛ CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 및 1.55㎛ 대역 DWDM (Dense WDM) 수동 광 망에 적용할 수 있도록 하였다. CWDM에 적용한 결과, 1.55㎛ 파장에서는 30㏈, 1.31㎛ 파장에서는 15㏈ 이상의 교차 비를 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권4호
• /
• pp.24-31
• /
• 2007

현재까지 다수의 버스 프로토콜과 구조가 발표되었지만, 대부분 공유 버스 구조를 가져 시스템 성능 저하의 원인이 되었다. 기존의 공유버스가 갖는 문제점들을 해결하기 위해 고성능의 버스 프로토콜인 SNP (SoC Network Protocol)와 버스 구조인 SNA (SoC Network Architecture)가 제안되었는데, 이를 수정/개선한 버스 구조를 제안하고자 한다. 개선된 SNA는 다중 마스터의 다중 버스 요청에 대해 다중 라우팅을 지원함으로써 성능을 향상시켰으며, 내부 라우팅 로직의 최적화로 면적을 감소시켰다. 또한 성능감소 없이 AMBA AHB 프로토콜과 완벽히 호환 가능한 XSNP(Extended SNP)를 인터페이스 프로토콜로 사용한다. 현재 라우팅 로직을 최적화하여 개선된 SNA의 하드웨어 복잡도가 크게 증가하지 않았고, 기존 SNP를 사용하는 IP는 호환성 문제나 성능 감소 없이 개선된 SNA를 통해 통신할 수 있다. 더불어, SNA는 AMBA AHB와 인터커넥트 버스 매트릭스를 대체할 수 있으며, 다중 채널을 동시에 보장하고 다양한 토플로지를 지원가능 하도록 설계되어 사용하는 IP 수에 따라 설계자에 의해 다양한 토플로지를 선택할 수 있다. 한편, SNA는 적은 수의 인터페이스 와이어를 가지기 때문에 오프 칩 버스로도 사용될 수 있다. 제안된 버스 구조는 시뮬레이션과 어플리케이션 동작을 통해 검증이 완료되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권2호
• /
• pp.86-94
• /
• 2007

네트워크-온-칩(NoC, network-on-chip) 기술은 SoC (system-on-a-chip) 설계에서 증가되는 온칩 통신의 복잡성을 해결하고 높은 확장성을 제공할 수 있는 기술이다. NoC를 이용한 설계는 많은 수의 IP들과 통신 네트워크들을 사용하기 때문에 동작이 복잡하고 설계 공간이 커서 많은 전력을 소모 한다. 그러나 기존의 분석적인 방법은 NoC응용의 큰 설계 공간 및 동작의 복잡성에 비해 상대적으로 간소화된 모델을 사용하여 현실적인 설계요소를 반영하지 못하거나 복잡한 시뮬레이션에 따른 많은 노력 및 시간 요구로 사용에 많은 제약이 있었다. 따라서 본 논문에서는 현실적이고 정확한 NoC의 전력 소모 분석을 위해 FPGA 프로토타입(prototype)을 개발하고 이에 대한 전력 소모를 분석을 할 수 있는 싸이클별 전력 소모 측정 기법 및 도구를 소개한다. 또한 사례 연구로서 NoC기술을 이용한 JPEG 압축기를 구현하고 이에 대한 전력 소모를 분석하여 그 효용성을 입증한다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.180-192
• /
• 2021

이미지 인식 및 패턴 감지를 위해 널리 사용되는 알고리즘 중 하나는 convolution neural network(CNN)이다. CNN에서 대부분의 연산량을 차지하는 convolution 연산을 효율적으로 처리하기 위해 외부 하드웨어 가속기를 사용하여 CNN 어플리케이션의 성능을 향상 시킬 수 있다. 이러한 하드웨어 가속기를 사용함에 있어서 CNN은 막대한 연산량을 처리하기 위해 오프칩 DRAM에서 가속기 내부의 메모리로 데이터를 갖고 와야 한다. 즉 오프칩 DRAM과 가속기 내부의 온칩 메모리 혹은 글로벌 버퍼 사이의 데이터 통신이 CNN 어플리케이션의 성능에 큰 영향을 끼친다. 본 논문에서는 CNN 가속기 내의 온칩 메모리 혹은 글로벌 버퍼의 크기에 따른 주메모리 혹은 DRAM으로의 접근 횟수를 추산할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. CNN 아키텍처 중 하나인 AlexNet에서, CNN 가속기 내부의 글로벌 버퍼의 크기를 증가시키면서 시뮬레이션 했을 때, 글로벌 버퍼 크기가 100kB 이상인 경우가 100kB 미만인 경우보다 가속기 내부와 오프칩 DRAM 간의 접근 횟수가 0.8배 낮은 것을 확인 했다.