• 스마트미디어저널
• /
• 제3권4호
• /
• pp.9-15
• /
• 2014

버츄얼 플랫폼은 SoC를 구성하는 프로세서 코어 및 주변장치들을 소프트웨어로 모델링한 것으로, 현재 국내외 대기업에서는 버츄얼 플랫폼을 활용한 Top-Down 설계 플로우를 기반으로 최적 SW+SoC 융합시스템 구조 설계 및 IP 재활용을 통해 개발한 다양한 플랫폼을 제품 개발에 활용하고 있다. 본 논문에서는 오픈 IP인 OpenRISC 프로세서 코어 기반의 버츄얼 플랫폼을 제안한다. 제안된 버츄얼 플랫폼은 타겟 코드를 호스트 코드로 변환하여 수행하는 코드 변환 기법을 사용하여 약 20 MIPS 급의 고속 에뮬레이션을 지원한다.

• IT SoC Magazine
• /
• 통권2호
• /
• pp.34-38
• /
• 2004

실리콘 처리 기술의 고속화 요구와 유무선 환경에서 동영상 통신이 가능한 비디오 폰, 영상 회의 시스템, 이동 통신용 단말기 등의 전자 제품 사용자의 급증은 시스템을 하나의 칩에 집적화하는 SoC(System-On-a-Chip) 설계 기술을 요구하고 있다. 칩의 복잡도와 SoC 제품의 생산성 차이가 계속적으로 증가함에 따라 현재의 IC 설계 방법으로는 SoC 제품의 성능과 요구의 변화를 만족시킬 수 없다. 칩의 면적을 최소화하고 성능을 최대화하며 게이트 수준의 최적화를 통한 기존의 셀 기반 설계 방법으로는 설계의 생산성 문제를 해결할 수 없다. 이러한 문제를 해결 위한 새로운 설계 방법인 IP 재사용을 기반으로 한 플랫폼 기반 설계가 제시되었다. 플랫폼 기반 설계는 SoC 제품을 빠르게 개발하기 위한 응용 기반 통합 플랫폼과 재사용이 가능한 IP(Intellectual Property) 이용한 플랫폼 기반 설계(Platform-Based Design) 방법이다. 새로운 설계 방법은 90% 이상의 IP 재사용을 통해서 설계 시간을 단축하며, 시스템 수준에서의 최적화를 통해서 제품의 시장 경쟁력(Time-to-Market)의 문제를 해결하기 위한 방법이다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권1호
• /
• pp.76-84
• /
• 2009

본 논문에서는 교육적 활용과 어플리케이션 개발에 응용 가능한 SoC 플랫폼을 제안한다. 플랫폼 하드웨어는 OpenRISC 프로세서, 범용 입출력장치, 범용 직렬 인터페이스, 디버그 인터페이스, VGA/LCD 제어기 등의 주변장치와 온 칩 SRAM 및 WISHBONE 인터커넥터로 구성되며 전체 합성 가능하도록 설계 되었다. 모든 하드웨어 구조는 재구성 가능하여 매우 유연한 구조로 되어있다. 또한 개발된 SoC 플랫폼의 하드웨어/소프트웨어 디버깅과 플랫폼 상에서 구현될 소프트웨어 개발을 위해 컴파일러, 어셈블러, 디버거, 운영체제 등의 SW 개발환경이 구현 및 검증되었다. 설계된 IP와 SoC는 Verilog HDL로 기술된 테스트벤치를 이용한 모듈 수준 기능검증, 최상위 블록 수준 기능검증, ISS를 이용한 구조적, 명령어 수준 검증, FPGA 프로토타입을 이용한 시스템 수준 에뮬레이션 방법을 통해 검증되었다. 검증된 플랫폼을 이용한 멀티미디어 SoC를 Magnachip 0.18 um CMOS 라이브러리를 이용하여 ASIC으로 구현하여 91MHz의 클록 주파수에서 동작을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
• /
• pp.255-258
• /
• 2009

최근 EDA 툴의 기술적인 향상과 반도체 공정의 발달로 IC 설계자들은 RISC 프로세서, DSP 프로세서, 메모리 등 많은 IP가 하나로 집적되는 SoC구조가 가능해졌다. 하지만 기존에 사용되는 대부분의 SoC는 공유버스 구조를 가지고 있어, 병목현상이 발생하는 문제점을 가진다. 이러한 문제점은 SoC 내부의 IP들이 많을수록 SoC 플랫폼의 전체 성능이 저하되어, CPU 자체의 속도보다는 효율적인 통신에 의해 성능이 좌우된다. 본 논문에서는 공유버스의 단점인 병목현상을 줄이고 성능을 향상시키기 위하여 크로스바 스위치버스 구조를 제안한다. OpenRISC 프로세서, VGA/LCD 제어기, AC97 제어기, 디버그 인터페이스, 메모리 인터페이스로 구성되는 SoC 플랫폼의 WISHBONE 온칩 공유버스 구조와 크로스바 스위치 버스 구조의 성능을 비교한 결과, 기존의 공유버스보다 26.58%의 성능이 향상됨을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제10권11호
• /
• pp.1446-1459
• /
• 2007

본 논문에서는 소형 임베디드 시스템의 처리 성능 향상을 위하여 하드웨어 및 소프트웨어 모듈간의 동적 협업 SoC 플랫폼을 제안하고 성능을 분석하였다. 기존의 소형 임베디드 시스템은 낮은 사양의 하드웨어 자원을 가지고 있어 복잡한 처리 과정을 포함하고 있는 멀티태스킹 환경에 적용하기가 어렵다. 이에 본 논문에서 제안한 하드웨어 및 소프트웨어 모듈간의 동적 협업 플랫폼은 시스템의 기능을 태스크 단위로 모듈화하여 조립형 형태의 세분화된 소프트웨어 및 하드웨어 모듈로 설계 및 구현이 가능하다. 또한 동적 협업이 요구되는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈 간의 통신 및 동기화 기법도 제안하였다. 제안한 하드웨어 및 소프트웨어 모듈간의 동적 협업을 지원하는 SoC 플랫폼의 성능을 분석한 결과, 메모리 접근과 계산 복잡도가 높을수록 소프트웨어 태스크로만 구성된 플랫폼보다 우수한 성능을 보여주었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.364-367
• /
• 2012

본 논문은 Verilator와 C/C++를 이용해 AXI4 BUS 기반 SoC 플랫폼에서 H/W IP 검증을 위한 AXI4 BUS를 구현 하였다. 본 논문 에서는 Verilator와 C/C++를 이용하여 PC 상에 AXI4 BUS를 구현하여 AXI4 BUS 기반의 SoC플랫폼 H/W IP를 검증하는 방법을 제안 한다. 구현한 AXI4 BUS를 이용하여 검증한 AXI4 BUS 기반의 H/W IP가 FPGA 환경에서 동일한 동작을 수행 한다는 것을 보였다.

• IT SoC Magazine
• /
• 통권2호
• /
• pp.21-24
• /
• 2004

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.285-292
• /
• 2007

SoC는 소프트웨어와 하드웨어가 통합 설계되는 시스템 수준 설계 플랫폼이며 상위 수준 합성은 SoC 설계방법론의 중요한 과정이다. 최근 SPARK라 불리는 병렬 상위 수준 합성 툴이 개발되었다. SPARK는 C코드를 입력받아 코드 이동과 다양한 변형 기술을 이용해서 스케줄하고 최종적으로 합성 가능한 RTL VHDL를 생성한다. 기본 적인 디지털 신호 및 영상처리 알고리즘은 반복 순환문으로 표현되며, 합성을 동해 SPARK는 다양한 루프 변형 알고리즘을 적용한다. 그러나 이 기법에 의한 합성 결과는 디자이너가 수동으로 직접 설계한 최적구현과 비교했을 때 성능 면에서 만족할 만한 결과를 생성하지 못한다. 본 논문에서는 전용 프로그램 논리소자를 가지는 새로운 SoC 플랫폼을 제안하고, C로 기술된 행위 수준 반복 순환문을 2차원 시스톨릭 어레이로 매핑하는 과정을 기술한다. 최종적으로 유도된 시스톨릭 어레이는 제안된 SoC 플랫폼 상의 전용 프로그램 논리소자 상에 구현된다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권12호
• /
• pp.35-44
• /
• 2005

SoC 설계 기술의 발달로 하나의 칩 내에 집적되는 시스템이 다양한 기능을 수행함에 따라 높은 버스 대역폭이 요구되고 있으며, 시스템 버스의 성능이 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미치고 있다. 본 논문은 다중 마스터를 갖는 SoC용 플랫폼의 효율적인 버스 자원 관리를 위해 다층 구조를 갖는 공유 버스의 레이턴시 모델을 제시하였다. 제안된 모델을 이용하여 시스템의 특성과 레이어 및 마스터 수의 증가에 따른 버스의 레이턴시를 분석하였다. 레이턴시 모델을 통해 유도된 버스 처리량과 MPEG, USB2.0과 같은 IP를 포함하는 SoC플랫폼이 필요로 하는 처리량과의 비교를 통해 IP 수에 적합한 버스 레이어를 정량화하여 특정 SoC플랫폼에 최적인 멀티레이어 구조를 도출하였다. 끝으로 제안된 모델의 레이턴시와 MaxSim을 이용한 버스의 레이턴시를 비교하였을 때, 싱글레이어와 멀티레이어에서 각각 $96\%$와 $85\%$ 이상의 정확도를 보였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권6호
• /
• pp.99-104
• /
• 2013

최근 주목받는 스마트 폰, 스마트 TV 등 스마트 전자기기들은 전통기기의 기능과 컴퓨터를 결합하는 공통점을 갖고 있다. 단순히 프로세서가 내장되어 연산만 수행하는 것이 아니라 OS(Operating System)가 포함되고 사용자가 개인 용도에 따라 새로운 기능을 추가할 수 있고 유무선 통신으로 인터넷 또는 PC와 연결하여 통신할 수 있는 개장된 멀티미디어 SoC 플랫폼이 필요하다. 본 논문에서는 Core-A 프로세서와 AMBA 버스 기반으로 영상, 음성 또는 각종 통신 형태를 지원하는 다기능 SoC 플랫폼을 설계하여 FPGA로 구현과 검증을 하였다. SoC 플랫폼의 전체 성능을 검증하기 위해 JPEG 디코딩 알고리즘과 ADPCM 인코딩 디코딩 알고리즘을 실행하고 실행 결과를 모니터 또는 스피커로 출력하여 검증했다.