• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.74-86
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• 2002

본 논문은 결정 궤환 구조를 갖는 차동 위상 검출기의 고속 데이터 처리를 위한 VLSI 구조를 제안한다. 기존 차동 위상 검출 방식의 낮은 BER 성능을 극복하기 위해 DF-DPD, DPD-RGPR, DFDPD-SA 등의 다중 심볼 검출 방식이 제시되었다. 이러한 검출 방식들은 참조 위상으로 사용되는 이전 심볼에서의 잡음 효과를 작게 하기 위하여 검출된 위상을 궤환시키는 구조를 갖고 있다. 하지만, 검출된 위상을 궤환시키는 작용은 데이터 처리 속도를 기존의 차동 위상 검출기보다 느리게 한다. 본 논문에서는 결정 궤환 구조를 갖는 차동 위상 검출기가 기존의 차동 위상 검출 방식처럼 고속으로 데이터를 처리할 수 있는 VLSI 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 'M-1' 번째 과정에서 'M' 번째 과정을 미리 계산하는 선계산(pre-calculation) 방식과 'M-1'번째 과정에서 예견 위상들을 궤환시키는 선결정 궤환(pre-decision feedback) 방식을 갖는다. 본 논문에서 제안된 구조는 VHDL(Very-high-speed-IC Hardware Description Language)를 사용하여 RTL(Register Transfer Level)로 구현되었다. 시뮬레이션 결과, 제안된 구조는 고속으로 데이터를 처리함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.643-646
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• 2005

This paper presents CARMA (Cycle-Accurate Retargetable Micro-Architecture) as efficient framework for SoC-centric pipelined instruction-set architectures. It is based on ADL (Architecture Description Language) and provides more concise and manifest semantics to describe behavior of instruction set by mixing efficiency of instruction-set simulators and flexibility of RTL simulators. It exploits new timing model method based on process scheduling so it can support general timing model with cycle accuracy for large-scaled architectures usually used in SoC multimedia chip-set. According to experiments, the proposed framework was shown to be 5.5 times faster than HDL and 2.5 times faster than System-C in simulation speed so it is applicable for complex instruction-set pipelined architectures.

• 정보보호학회지
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• 제16권3호
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• pp.25-33
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• 2006

본 논문에서는 임베디드 시스템 온칩 적용을 위한 통합 보안 프로세서를 SIP(Semiconductor Intellectual Property)로 설계하였다. 각각의 SIP는 VHDL RTL로 모델링하였으며, 논리합성, 시뮬레이션, FPGA 검증을 통해 재사용이 가능하도록 구현하였다. 또한 ARM9과 SIP들이 서로 통신이 가능하도록 AMBA AHB의 스펙에 따라 버스동작모델을 설계, 검증하였다. 플랫폼기반의 통합 보안 SIP는 ECC, AES, MD-5가 내부 코어를 이루고 있으며 각각의 SIP들은 ARM9과 100만 게이트 FPGA가 내장된 디바이스를 사용하여 검증하였으며 최종적으로 매그나칩 $0.25{\mu}m(4.7mm\times4.7mm)$ CMOS 공정을 사용하여 MPW(Multi-Project Wafer) 칩으로 제작하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.4-6
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• 2014

본 논문에서는 하드웨어 HEVC 디코더의 움직임 보상 모듈의 구조를 제안한다. 제안된 구조를 갖는 움직임 보상 모듈은 하드웨어 처리 싸이클 수와 내부메모리 크기를 감소시키기 위해 하나의 코딩 유닛을 그보다 작은 여러 개의 블록으로 분할하여 처리할 수 있다. 제안된 움직임 보상 구조는 캐시를 통해 외부 메모리에 접근하여 참조 픽쳐를 로딩하는 단계와 보간 필터를 거쳐 예측 샘플을 생성하는 단계로 내부-파이프라인을 구성하며 코딩 유닛의 크기에 따라 내부-파이프라인에서 처리할 블록의 크기를 결정한다. 본 논문에서는 코딩 유닛 분할의 기준이 되는 블록 크기를 결정하기 위한 절충사항에 대해서도 논의한다. 제안된 구조의 효율성을 판단하기 위해 구현된 움직임 보상 모듈을 RTL 시뮬레이션 및 FPGA 보드 검증을 통해 테스트 하였으며, SoC 로 제작될 경우 초당 249 Mpixel 을 처리하여 4K-UHD 시퀀스의 실시간 디코딩이 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.339-340
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• 2018

본 논문에서는 경량 블록암호 알고리듬 TWINE의 하드웨어 설계에 대해 기술한다. TWINE은 80-비트 또는 128-비트의 마스터키를 사용하여 64-비트의 평문(암호문)을 암호(복호)하여 64-비트의 암호문(평문)을 만드는 대칭키 블록암호이며, s-box와 XOR만 사용하므로 경량 하드웨어 구현에 적합하다는 특징을 갖는다. 암호화 연산과 복호화 연산의 하드웨어 공유를 통해 게이트 수가 최소화 되도록 구현하였으며, 설계된 TWINE 크립토 코어는 RTL 시뮬레이션을 통해 기능을 검증하였다.

• 전자공학회지
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• 제25권5호
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• pp.71-78
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• 1998

디지털 TV 방송을 수신하기 위한 디지털 TV 수신기의 핵심 부품을 5개의 IC로 개발하였다. 5개의 칩 세트는 VSB로 변조된 신호를 수신하기 위한 2개의 채널 디코더 IC와 3개의 비디오 신호처리 IC로 구성되어 있다. VSB 수신용 IC는 Syne 및 Timing 복구와 채널 등화 기능을 수행하는 SyncEq와 전송시의 오류를 정정하는 VSB 채널 디코더로 구성되며, 비디오 신호 처리부는 MPEG2 다중화 방식의 Transport Stream을 디코딩하기 위한 역다중화용 IC와 MPEG2 비디오 압축/신장 규격의 MP@HL의 비트스트림을 디코딩하기 위한 비디오 디코더 및 18가지 비디오 포맷을 단일한 출력 포멧으로 변환하여 주며 OSD 등 디스플레이 기능을 위한 비디오 디스플레이 처리용 IC로 구성되어 있다. 이 칩 세트는 VHDL로 설계되었으며 RTL 시뮬레이션과 하드웨어 Emulator로 시스템 레벨에서 검증되었고 0.6u, TLM, CMOS 공정을 이용하여 제작되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.353-356
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• 2001

기존의 범용시스템과 대별되는 임베디드 시스템의 수요가 급증하면서 하드웨어부분의 중심축인 임베디드 프로세서에 대한 관심이 하루가 다르게 커지고 있다. 또한 사용자들이 작고 간편하면서도 기존의 범용시스템과 같은 기능들을 가지는 높은 수준의 성능을 요구하게 됨으로서 한 칩 안에 여러 가지 기능을 함께 구현하거나 시스템을 집적하는 시스템 칩의 상품화가 이루어지고 있는 추세이다. 날로 경쟁이 치열해저 가는 비메모리 설계 분야에서 누가 더욱 우수한 반도체 관련 IP를 확보하느냐가 승패의 관건이 될 것은 당연한 일이 되었다. 된 논문에서는 기존에 성능이 검증된 SPARC 아키텍처 V8을 근간으로 한 VHDL모델을 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 그 기능을 검증하였으며, Synopsys FC2(FPGA Compiler 2)를 이용하여 로직 합성하였으며, 그 결과를 Xilinx VIRTEX 3000 FPGA를 이용하여 구현하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.191-193
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• 2017

2048-bit의 키 길이를 지원하는 공개키 암호 프로세서 RSA-2048을 설계하였다. RSA 암호 연산에 사용되는 핵심 기능블록인 모듈러 곱셈기는 Word-based Montgomery Multiplication 알고리듬으로 설계하였으며, 모듈러 지수 승은 L-R binary exponentiation 알고리듬으로 설계하였다. 2048-bit의 큰 정수를 저장하기 위한 레지스터를 메모리로 대체하고, 곱셈기에 필요한 최소 레지스터만 사용하여 전체 하드웨어 자원을 최소화 하였다. Verilog HDL로 설계된 RSA-2048 프로세서를 RTL-시뮬레이션을 통해 기능을 검증하였다. 작은 소형 디바이스들 간에 인증 및 키 관리가 중요해짐에 따라 설계된 RSA-2048 암호 프로세서를 하드웨어 자원, 메모리가 제한된 응용 분야에 활용 할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.163-165
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• 2016

AES-128 블록 암호에 대해 상관관계 전력분석 공격을 통해 비밀키를 추출할 수 있는 보안공격 시스템의 프로토타입을 개발했다. Verilog HDL로 모델링된 AES-128 암호 코어의 RTL 시뮬레이션을 통해 switching activity 정보를 추출하고, 이를 PowerArtist 툴을 이용하여 순시 전력을 도출하였다. 추출된 순시 전력으로부터 출력 레지스터의 hamming Weight 모델링과 상관관계 분석을 통해 128 비트의 비밀키 중 일부를 획득하는 보안공격 시스템을 개발하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.232-237
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• 2007

컴퓨터 시스템의 설계는 알고리즘 수준의 모델링에서부터 시제품 수준까지 시스템을 구체화해 나가는 일련의 과정이다. 시스템 구현의 구체화 과정에는 단순하고 반복적인 구현이 많이 포함되며, 이 과정에서 많은 오류가 발생한다. 이러한 오류는 개발자가 알고리즘 수준에서는 드러나지 않는 복잡하고 아키텍처 의존적인 하드웨어-소프트웨어 동기화 메커니즘의 개발과 같은 시스템 구현의 구체화 과정을 모두 떠안고 있기 때문에 발생하는 것이다. 이 논문에서는, 이러한 문제를 극복하기 위하여, 알고리즘을 데이터 플로우로 모델링하면 이로부터 합성 가능한 하드웨어 플랫폼과 동기화 로직, 그리고 동기화를 위한 드라이버 소프트웨어 일제를 자동 생성하는 설계 과정을 제시하고자 한다. 제시된 설계 과정은 자체 개발한 통합 설계 도구 상에 구현되었으며, 이를 통해서 개발된 H.263 디코더 예제를 상용의 RTL 통합 시뮬레이션 도구인 Seamless CVE와, SoC 프로토타이핑 환경인 Altera Excalibur 시스템 상에서 테스트하여 그 완성도를 검증하였다.