• 제목/요약/키워드: Pipeline Synthesis

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RS(23,17) 복호기를 위한 PS-DCME 알고리즘 (Pipeline Structured-Degree Computationless Modified Euclidean Algorithm for RS(23,17) Decoder)

  • 강성진;홍대기
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 논문에서는 MB-OFDM 시스템에서 사용되는 RS(23,17)부호의 복호기에 사용될 수 있는 PS-DCME(Pipeline Structured-Degree Computationless Modified Euclidean) 알고리즘을 제안한다. 제안된 PS-DCME 알고리즘은 다항식의 차수 계산과 차수 비교를 하지 않고 상태(state) 변화만을 이용하여 ME 알고리즘을 수행하기 때문에, 복호기의 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있으며, 고속의 RS(Reed-Solomon) 복호기를 구현할 수 있다. Verilog HDL을 사용하여 알고리즘을 구현하였고, 삼성 65nm library를 이용하여 합성한 결과, 400MHz(2.5nsec)에서 timing closure되었기 때문에, 실제 ASIC을 제작했을 경우에 250MHz정도까지는 동작이 보장된다고 볼 수 있으며, gate count는 19,827이다.

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RS 코드를 이용한 복호기 설계 (A Decoder Design for High-Speed RS code)

  • 박화세;김은원
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권1호
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    • pp.59-66
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    • 1998
  • 본 논문은 에러 정정 코드로서 가장 많이 사용하는 RS(Reed-Solomom)코드를 이용한 고속 복호기 설계에 관한 논문이며 VHDL을 사용하여 실행을 하였으며, 이 RS 복호기는 시간 영역 대신 변환 영역에서 설계하였다. 변환 복호기는 구조의 단순성 때문에 VLSI칩 설계가 용이하며, 모든 설계에 대하여 systolic 배열을 적용하기 쉬운 파이프라인 아키텍춰를 사용하였다. 변환 RS 복호기는 고속 데이타 전송율을 갖는 복호기에 적합하여 FPGA 기술로 합성 한 후 복호율은 43MByte/s 보다 더 크고 범위는 1853 LCs(Logic Cell)을 갖는다. 파이프라인을 갖는 다른 아키텍춰와 비교하여 볼 때 이러한 결과는 다른 기술과 비교하여 우수한 기술이며, 에러 정정 능력과 파이프라인 성능은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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Common sub-expression sharing과 CORDIC을 이용한 OFDM 시스템의 저면적 파이프라인 FFT 구조 (Low-area Pipeline FFT Structure in OFDM System Using Common Sub-expression Sharing and CORDIC)

  • 최동규;장영범
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권4호
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    • pp.157-164
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    • 2009
  • 이 논문에서는 OFDM시스템에서 가장 큰 칩 면적을 차지하고 높은 전력을 요구하는 핵심 연산 블록인 FFT에 대하여 파이프라인 Radix-4 MDC 방식의 저면적 구조를 제안하였다. 나비연산기에서 Twiddle factor 복소 곱셈연산을 수행할 때, 기존의 곱셈기를 사용하지 않고 CSD형 계수의 공통패턴을 공유하여 덧셈의 수를 줄일 수 있는 Common sub-expression sharing 방식과 CORDIC 알고리즘을 사용하여 구현 면적을 감소시켰다. 제안구조는 Verilog-HDL을 통해 모델링하고 Synopsys로 논리합성한 결과 기존구조와 비교하여 복소곱셈부는 48.2%감소효과, 전체 FFT구조는 22.1%의 면적 감소효과를 달성하였다. 따라서 제안된 FFT구조는 다양한 크기의 FFT를 사용하는 OFDM용 시스템에 효율적으로 사용될 수 있는 구조임을 보였다.

JPEG2000을 위한 효율적인 EBCOT의 VLSI 설계 및 구현 (A VLSI Efficient Design and Implementation of EBCOT for JPEG2000)

  • 양상훈;유혁민;박동선;윤숙
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권3호
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    • pp.37-43
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    • 2009
  • 차세대 정지영상 압축방식인 JPEG2000은 DWT와 EBCOT로 구성 되어 있다. EBCOT는 컨텍스트 추출부(BPC)와 산술부호화기(AC)로 구성되는데 본 논문에서는 효율적인 EBCOT 설계에 새로운 알고리즘을 적용하여 설계하였다. BPC(Bit Plane Coding)는 context 기반의 부호화기를 사용하였고, 현재의 SigStage register의 값과 상위 비트 플랜의 column 값을 가공한 데이터와 현재의 column 값을 이용하여 코딩패스를 미리 예측하는 기법을 사용하였다. BAC(Binary Arimethic Coder)에는 4단계 pipeline을 적용하였다. 설계된 EBCOT은 Verilog HDL 모델링후 Xilinx FPGA technology를 이용하여 합성한 후 동작을 검증하였다.

High Throughput을 위한 블록 암호 알고리즘 ARIA의 하드웨어 설계 및 구현 (Hardware Design and Implementation of Block Encryption Algorithm ARIA for High Throughput)

  • 유흥렬;이선종;손영득
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.104-109
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    • 2018
  • 본 논문에서는 국내 표준으로 제정된 ARIA 알고리즘을 High Throughput을 위한 하드웨어 구조를 제안하고 구현하였다. 치환 계층의 고속 처리를 위하여 ROM table 구성과 라운드 내부의 파이프라인 방식을 이용하며, 12 라운드를 확장된 구조로 설계하여 병렬 특성을 활용 가능한 설계 방법을 제안한다. 본 논문은 VHDL을 이용하여 RTL 레벨로 설계 되었으며, 합성 툴인 Synplify를 이용하였으며, 시뮬레이션을 위해 ModelSim을 이용하였다. 본 논문에서 제시한 하드웨어 구조는 Xilinx VertxeE Series 디바이스를 이용하였으며 68.3 MHz의 주파수 및 674Mbps의 Throughput을 나타낸다.

UWB 시스템을 위한 RS(23,17) 복호기 최적 설계 (An Optimized Design of RS(23,17) Decoder for UWB)

  • 강성진;김한종
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8A호
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    • pp.821-828
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UWB 시스템에서 사용되는 RS(23,17)부호의 복호기를 최적화하여 설계하였다. 제안된 복호기는 파이프 라인 구조를 갖는 수정된 유클리드(pipeline structured - modified Euclidean) 알고리즘을 사용한다. 먼저, 기존의 PE 블록 구조를 수정하여 효율적인 PE 블록 구조를 제안하고, 차수(degree) 계산이 필요 없는 복호 알고리즘을 제안한다. 또한, Chien 탐색 알고리즘, Forney 알고리즘, FIFO 크기를 UWB 규격에 최적화 시켜, 작은 복호 지연(latency) 및 하드웨어 복잡도를 가지도록 하였다. 제안된 복호기는 Verilog HDL을 사용하여 구현되었고, 삼성 65nm library를 이용하여 합성한 결과, 실제 ASIC을 제작했을 경우에 250MHz정도까지는 동작이 보장된다고 볼 수 있으며, gate count는 17,628이다.

상위수준합성을 위한 배정가능범위 축소 스케줄링 (Mobility Reduction Scheduling for High-Level Synthesis)

  • 유희진;유희용
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권7호
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    • pp.359-367
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    • 2005
  • 본 논문은 자원제약 조건하에서 파이프라인 데이타패스 합성을 위한 스케줄링 방법을 제안한다. 제안 방법은 연산의 배정 가능한 제어단계들 중에서 처음과 마지막 제어단계에 임시로 연산을 배정하여 스케줄링 해가 존재하는지를 평가한다. 만약 해를 발견할 수 없다면 이는 자원제약 위반에 의해 연산을 그 제어단계에 배정하는 것이 불가능함을 의미하기 때문에 그 제어단계를 배정 가능한 제어단계 후보에서 제거한다 제안 알고리즘은 점진적 배정가능범위 축소에 기초하여 스케줄하고 자원 배정에 대한 영향을 고려하여 성능개선을 위한 해를 찾는다. 벤치마크에 대한 실험결과는 기존 방법들과 비교하여 개선된 실험결과를 보였다.

분산산술연산방식을 이용한 MPEG-1 오디오 계층 3 합성필터의 FPGA 군현 (An FPGA Implementation of the Synthesis Filter for MPEG-1 Audio Layer III by a Distributed Arithmetic Lookup Table)

  • 고성식;최현용;김종빈;구대성
    • 한국음향학회지
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    • 제23권8호
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    • pp.554-561
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    • 2004
  • 반도체 기술과 멀티미디어 통신기술이 발달하면서 고품위 영상과 다중 채널의 오디오에 관심을 갖게 되었다. MPEG 오디오 계층 3 디코더는 표준안에 기반을 둔 프로세서로써 기존에 많이 구현되어 있다. MPBG-1오디오 계층3 디코더의 합성필터는 디코더 전체에서 가장 많은 연산을 필요로 하기 때문에 고속 프로세서를 설계하기 위해서는 연산량을 줄일 수 있는 새로운 방식의 합성필터를 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 MPEG-1 오디오 계층 3의 핵심부분인 합성필터 부분을 DALUT (distributed arithmetic look-up table)방식을 이용하여 FPGA (Field Programmable Gate Array)에 구현하였다. 고속 필터를 설계하기 위해서 승산기 대신에 DALUT방식을 사용하였고, 파이프라인 구조를 사용하였으며, 데이터를 코사인 함수와 곱셈한 결과를 테이블로 만듦으로써 곱셈기를 제거하여 30%의 성능향상을 얻었다. 본 논문에서의 하드웨어 설계는 모두 VHDL (VHSIC Hardware Description Language)로 기술하였다. VHDL 시뮬레이션은 ALDEC사의 Active-HDL 6.1과 Model-sim 및 합성은 Synplify Pro 7.2v을 사용하였다. 대상 라이브러리는 XILINX사의 XC4010E, XC4020BX, XC4052 XL, P&R 툴은 XACT Ml.4를 사용하여 구현하였다. 구현된 프로세서는 20MHz∼70MHz사이에서 동작한다.

구간 그래프를 이용한 스케쥴링 알고리듬 (A Scheduling Algorithm Using the Interval Graph)

  • 김기현;정정화
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권1호
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    • pp.84-92
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    • 1994
  • In this paper, we present a novel scheduling algorithm using the weighted interval graph. An interval graph is constructed, where an interval is a time frame of each operation. And for each operation type, we look for the maximum clique of the interval graph: the number of nodes of the maximum clique represents the number of operation that are executed concurrently. In order to minimize resource cost. we select the operation type to reduce the number of nodes of a maximum clique. For the selected operation type, an operation selected by selection rule is moved to decrease the number of nodes of a maximum clique. A selected operation among unscheduled operations is moved repeatly and assigned to a control step consequently. The proposed algorithm is applied to the pipeline and the nonpipeline data path synthesis. The experiment for examples shows the efficiency of the proposed scheduling algorithm.

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모바일 3차원 그래픽을 위한 조명 연산 엔진 설계 (Design of a Lighting Engine for Mobile 3D Graphics)

  • 김대경;김은민;이찬호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.541-542
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    • 2008
  • We propose an architecture for a lighting engine for mobile 3D graphics. The proposed architecture has a variable pipeline depending on lighting effects and the number of lighting sources so that unnecessary operations and power consumption are minimized. We design a lighting engine basedon the proposed architecture using Verilog-HDL and synthesized it using a 0.25um CMOS standard cell library at 100MHz. The synthesis results show that it occupies 180,000 and 260,000 gates for 24bit and 32bit formats, respectively.

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