• 정보보호학회논문지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.331-340
• /
• 2021

5G를 포함한 통신 산업이 발전함에 따라, 모바일 임베디드 시스템을 위한 특수목적의 초소형 컴퓨터인 SoC (System on Chip)의 개발이 증대되고 있다. 이에 따라, 산업체와 기업들의 기술 설계의 패러다임이 변화하고 있다. 기존의 공정은 기업들이 마이크로 아키텍처를 구매하였다면, 지금은 ISA (Instruction Set Architecture)를 사들여, 기업이 직접 아키텍처를 설계한다. RISC-V는 축소 명령어 집합 컴퓨터 기반의 개방형 명령어 집합이다. RISC-V는 모듈화를 통하여 확장이 가능한 ISA를 탑재했으며, 현재 전 세계적 기업들의 지원을 통하여 ISA의 확장 버전 등이 개발되고 있다. 본 논문에서는 RISC-V에서 국산 블록 암호 ARIA, LEA, PIPO에 대하여 성능 벤치마킹과 분석 결과를 제공한다. 또한, RISC-V의 기본 명령어 집합과 특징을 활용한 구현 방법을 제안하고 성능을 논의한다.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제27권8호
• /
• pp.1201-1210
• /
• 1990

This paper proposes on-chip instruction and data cache memories on RISC reduced instruction set computer) architecture which supports fast instruction fetch and data read/write, and enables RISC processor under research to obtain high performance. In the execution of HLL(high level language) programs, heavily used local scalar variables are stored in large register file, but arrays, structures, and global scalar variables are difficult for compiler to allocate registers. These problems can be solved by on-chip Instruction/Data cache. And each cycle of instruction fetch, pad delay causes the lowering of the processors's performance. Cache memories are designed in CMOS technology and SRAM(static-RAM), that saves layout area and power dissipation, is used for instruction and data storage. To speed up and support RISC processor's piplined architecture efficiently, hardwired logic technology is used overall circuits i cache blocks. The schematic capture and timing simulation of proposed cache memorises are performed on Apollo DN4000 workstation using Mentor Graphics CAD tools.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.1015-1024
• /
• 1990

This paper proposes a program counter unit(PCU) on the pipelined architecture of RISC (Reduced Instruction Set Computer) type high performance processors, PCU is used for supplying instruction addresses to memory units(Instruction Cache) efficiently. A RISC processor's PCU has to compute the instruction address within required intervals continnously. So, using the method of self-generated incrementor, is more efficient than the conventional one's using ALU or private adder. The proposed PCU is designed to have the fast +4(Byte Address) operation incrementor that has no carry propagation delay. Design specifications are taken by analyzing the whole data path operation of target processor's default and exceptional mode instructions. CMOS and wired logic circuit technologic are used in PCU for the fast operation which has small layout area and power dissipation. The schematic capture and logic, timing simulation of proposed PCU are performed on Apollo W/S using Mentor Graphics CAD tooks.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1406-1421
• /
• 2019

The Internet-of-Things (IoT) has been deployed in almost every facet of our day to day activities. This is made possible because sensing and data collection devices have been given computing and communication capabilities. The devices implement System-on-Chips (SoCs) that incorporate a lot of functionalities, yet they are severely constrained in terms of memory capacitance, hardware area, and power consumption. With the increase in the functionalities of sensing devices, there is a need for low-cost synthesizable processors to handle control, interfacing, and error processing. The first step in selecting a synthesizable processor core for low-cost devices is to examine the hardware resource utilization to make sure that it fulfills the requirements of the device. This paper gives an analysis of the hardware resource usage of ten synthesizable processors that implement the Reduced Instruction Set Computer Five (RISC-V) Instruction Set Architecture (ISA). All the ten processors are synthesized using Vivado v2018.02. The maximum frequency, area, and power reports are extracted and a comparison is made to determine which processor is ideal for low-cost hardware devices.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
• /
• pp.257-260
• /
• 1999

We have designed a 32-bit RISC microprocessor with 16/32-bit fixed-point DSP functionality. This processor, called YRD-5, combines both general-purpose microprocessor and digital signal processor (DSP) functionality using the reduced instruction set computer (RISC) design principles. It has functional units for arithmetic operation, digital signal processing (DSP) and memory access. They operate in parallel in order to remove stall cycles after DSP and load/store instructions with one or more issue latency cycles. High performance was achieved with these parallel functional units while adopting a sophisticated 5-stage pipeline structure and an improved DSP unit.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.233-238
• /
• 2010

본 논문은 고신뢰성 임베디드 시스템의 핵심 부품인 risc 프로세서에 forward 기반의 오류복원 기법을 적용한 fetch redundant risc(FRR) 프로세서와 backward 기반의 오류복원 기법을 적용한 redundancy execute risc(RER) 프로세서를 연구하였다. 제안된 프로세서의 고장감내 성능을 평가하기 위해서 base risc, FRR, RER 프로세서의 SystemC 모델을 제작하고 SystemC 기반 fault injection 기법을 이용하여 오류주입 시험을 수행하였다. 실험결과 세 프로세서의 고장률은 1-bit transient fault를 주입한 경우에는 고장률이 FRR 프로세서는 1%, RER 프로세서는 2.8%, base risc 프로세서는 8.9%로 확인되었으며, 1-bit permanent fault를 주입한 경우 FRR 프로세서는 4.3%, RER 프로세서는 6,5%, base RISC 프로세서는 41%로 확인되었다. 따라서 1-bit 오류가 발생하는 경우에는 FRR 프로세서가 가장 높은 신뢰성을 나타내는 것으로 판명되었다.

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

• 정보보호학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.51-58
• /
• 2022

최근 많은 사물들의 센싱 정보를 인터넷을 통해 수집하고 가공 및 분석하는 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 서비스를 제공하고 있다. 2021년 기준 전세계 사물인터넷디바이스 수는 123억개로 사물인터넷 디바이스 수는 무서운 속도로 증가하고 있다. 사물인터넷 디바이스는 대체로 전력 및 비용의 문제로 저사양 디바이스를 사용하고 있고 다양한 구성요소를 가지고 있는 만큼 다양한 보안 취약성을 가지고 있다. 기존 IT 분야의 네트워크, 플랫폼, 서비스에서의 취약성은 모두 가지고 있으며, 사물인터넷 디바이스의 자원 제약성으로 인한 보안 결여 다양한 공격루트를 통한 공격자의 쉬운 접근 가능성으로 많은 보안 취약성과 높은 공격 가능성을 가지고 있다. 본 논문에서는 사물인터넷 하드웨어 보안 관점에서 살펴보고, 최근 오픈소스 하드웨어로 각광받고 있는 RISC-V를 활용한 사물인터넷 디바이스 보안 적용 방안을 보도록 한다.

• 전자공학회논문지C
• /
• 제36C권4호
• /
• pp.31-43
• /
• 1999

본 논문의 주요 목표는 고성능 SVP(Stack-based Video Processor)를 설계하는 것이다. SVP는 과거에 제안된 스택 머신과 영상 프로세서의 최적의 측면만을 선택함으로써 더 좋은 구조를 갖도록 하는 포괄적인 구조이다. 본 구조는 객체 지향형 프로그램의 소규모의 많은 서브루틴을 가지고 있기 때문에 스택 버퍼를 갖는 준범용 S-RISC(Stack-based Reduced Instruction Set Comuter)를 이용하여 객체 지향형 영상 데이터를 처리한다. 그리고 MPEG-4의 반화소 단위 처리와 고급 모드 움직임 보상, 움직임 예측, SA-DCT(Shape Adaptive-Discrete Cosine Transform)가 가능하며, 절대값기, 반감기를 가지고 있어서 부호화하기로 확장할 수 있도록 하였다. SVP는 0.6㎛ 3-메탈 계층 CMOS 표준 셀 기준을 이용하여 설계되었으며, 110K 로직 게이트와 12Kbit SRAM 내부 버퍼로 이루어지고 50 MHz의 동작 속도를 가진다 . MPEG-4의 VLBL(Very Low Bitrate Video) 최대 전송율인 QCIF 15fps(frame per second)로 영상 재생 알고리즘을 수행한다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.52-57
• /
• 2015

커패시턴스 용량의 변화를 측정할 수 있는 박막 Si3N4 캔틸레버 센서 어레이를 이용한 질병진단 시스템을 설계하고 구현하였다. 시스템은 32 비트 RISC 프로세서, 메모리, 버스, 통신용 IP, ADC, LCD 디스플레이로 구성되어 있다. 10개 내외의 마커를 이용하여 수십 개의 마커를 사용했을 경우와 같은 정확도를 얻을 수 있는 마커선정 방법을 제안한다. 개발된 진단기의 커패시턴스 분해능은 1fF 이하이고, 트롬빈 10nM 까지 감지할 수 있다.