• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.651-654
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• 2005

In this paper, we designed ECC(Elliptic Curve Cryptographic) Processor with Bus-splitting mothod for embedded SoC. ECC SIP is designed by VHDL RTL modeling, and implemented reusably through the procedure of logic synthesis, simulation and FPGA verification. To communicate with ARM9 core and SIP, we designed SIP bus functional model according to AMBA AHB specification. The design of ECC Processor for platform-based SoC is implemented using the design kit which is composed of many devices such as ARM9 RISC core, memory, UART, interrupt controller, FPGA and so on. We performed software design on the ARM9 core for SIP and peripherals control, memory address mapping and so on.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.281-284
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• 2008

본 논문에서는 멀티미디어 SoC 플랫폼의 ASIC 설계에 대해 기술한다. 구현된 플랫폼은 32비트 OpenRISC1200 마이크로프로세서, WISHBONE 온 칩 버스, VGA 제어기, 디버그 인터페이스, SRAM 인터페이스 및 UART로 구성된다. 32 비트 OpenRISC1200 프로세서는 명령어 버스와 데이터 버스가 분리된 하버드 구조와 5단 파이프라인 구조를 가지고 VGA 제어기는 메모리로부터 읽은 이미지 파일에 대한 데이터를 RGB 값으로 CRT 혹은 LCD에 출력한다. 디버그 인터페이스는 플랫폼에 대한 디버깅 기능을 지원하고 SRAM 인터페이스는 18비트 어드레스 버스와 32비트 데이터 버스를 지원한다. UART는 RS232 프로토콜을 지원하는 시리얼 통신 기능을 제공한다. 본 플랫폼은 Xilinx VIRTEX-4 XC4VLX80 FPGA에 설계 및 검증되었다. 테스트 코드는 크로스 컴파일러로 생성되었고 JTAG 유틸리티 소프트웨어와 gdb를 이용하여 패러럴 케이블을 통해 FPGA 보드로 다운로드 하였다. 이 플랫폼은 최종적으로 Chartered 0.18um 공정을 이용하여 단일 ASIC 칩으로 구현 되었으며 100MHz 클록에서 동작함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12C호
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• pp.727-737
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• 2011

본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하는 실시간 차선 및 차량인식 시스템의 구현에 대하여 기술한다. 실시간 시스템의 구현을 위해서 FPGA와 DSP의 역할을 효율적으로 분할할 필요성이 있다. 시스템의 알고리즘을 특정요소 추출부분을 기준으로 분할하여 대량의 영상정보를 이용하여 소량의 특정요소를 추출하는 과정을 FPGA로 구현하고 추출된 특정요소를 사용하여 차선과 차량을 정의하고 추적하는 부분을 DSP에서 수행하게 하고, FPGA와 DSP의 효율적 연동을 위한 인터페이스 구성을 제안함으로써 실시간 처리가 가능한 시스템 구조를 제안한다. 실험 결과 제안한 실시간 차선 및 차량인식 시스템은 $640{\times}480$ 크기를 갖는 비디오 영상 입력에 대해 약 15 (frames/sec)로 동작하여 실시간 응용으로 충분함을 알 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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• pp.360-362
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• 2010

본 논문에서는 SoC 키트에 해당하는 iRoV-Lab 3000의 장착된 로봇 모듈인 FPA 모듈, Stepper Motor 모듈, 적외선 송수신 센서 모듈, 카메라 모듈, RF 모듈 LED, TEXT LCD, 7-segment를 제어하기 위한 FPGA를 사용하며, FPGA설계를 위해 Schematic Design 또는 HDL에 대해 연구한다. FPGA의 내부구조를 이해하고 개발환경을 구축할 수 있다. 로봇의 구성요소와 각각의 구성요소(Sensor 모듈, display 모듈, Stepper Motor 모듈, RF 모듈)의 동작 원리를 개발한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.850-858
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• 2022

리소스가 제한된 임베디드 장치에 GRU를 배포하기 위해 이 논문은 구조적 압축을 가능하게 하는 재구성 가능한 FPGA 기반 GRU 가속기를 설계한다. 첫째, 조밀한 GRU 모델은 하이브리드 양자화 방식과 구조화된 top-k 프루닝에 의해 크기가 대폭 감소한다. 둘째, 본 연구에서 제시하는 재사용 컴퓨팅 패턴에 의해 외부 메모리 액세스에 대한 에너지 소비가 크게 감소한다. 마지막으로 가속기는 알고리즘-하드웨어 공동 설계 워크플로의 이점을 얻는 구조화된 희소 GRU 모델을 처리할 수 있다. 또한 모든 차원, 시퀀스 길이 및 레이어 수를 사용하여 GRU 모델에 대한 추론 작업을 유연하게 수행할 수 있다. Intel DE1-SoC FPGA 플랫폼에 구현된 제안된 가속기는 일괄 처리가 없는 구조화된 희소 GRU 네트워크에서 45.01 GOPs를 달성하였다. CPU 및 GPU의 구현과 비교할 때 저비용 FPGA 가속기는 대기 시간에서 각각 57배 및 30배, 에너지 효율성에서 300배 및 23.44배 향상을 달성한다. 따라서 제안된 가속기는 실시간 임베디드 애플리케이션에 대한 초기 연구로서 활용, 향후 더 발전될 수 있는 잠재력을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.719-721
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• 2013

지문인식센서로부터 획득한 이미지를 처리하기 위한 알고리즘에서 세선화 단계가 차지하는 비율이 전체 마이크로프로세서 동작 사이클의 39%에 이른다. 세선화 단계는 가보필터와 달리 초월함수 등 복잡한 함수를 사용하는 동작이 아니므로 하드웨어로 구현하는 것이 전체 시스템의 소형화와 저전력에 도움이 된다. 본 논문에서는 반복작인 단순동작을 수행하는 세선화를 위한 $64{\times}64$ 픽셀이미지 처리기를 RTL 수준에서 설계하고 FPGA 환경에서 논리합성을 통하여 그 동작을 검증하고자 한다. 이를 통하여 향후 저성능 마이크로콘트롤러와 세선화 프로세서 내장형 지문인식 SoC 의 가능성을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.244-252
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• 2015

This paper describes the design and implementation of a System-on-a-Chip (SoC) for face recognition to use in wearable/mobile products. The design flow starts from the system specification to implementation process on silicon. The entire process is carried out using a FPGA-based prototyping platform environment for design and verification of the target SoC. To ensure that the implemented face recognition SoC satisfies the required performances metrics, time analysis and recognition tests were performed. The motivation behind the work is a single chip implementation of face recognition system for target applications.

• 전기학회논문지
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• 제60권1호
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• pp.156-160
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• 2011

This paper describes the design and implementation of a System-on-a-Chip (SoC) for pattern recognition to use in embedded applications. The target Soc consists of LEON2 core, AMBA/APB bus-systems and custom-designed accelerators for Gaussian Pyramid construction, lighting compensation and histogram equalization. A new FPGA-based prototyping platform is implemented and used for design and verification of the target SoC. To ensure that the implemented SoC satisfies the required performances, a pattern recognition application is performed.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1914-1919
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• 2021

첨단산업의 발전에 따라 영상처리 하드웨어의 연구는 필수적이고, 실제 칩 동작을 위해서는 게이트 수준의 타이밍 검증이 필요하다. 이를 위해 주로 FPGA 기반 검증이 이루어지는데 기존에는 DDR3 메모리 인터페이스를 적용했지만, 최근에는 FPGA 스펙이 향상되면서 DDR4 메모리가 사용된다. 이 때 기존에 사용하던 메모리 인터페이스를 적용하면 CPU와 메모리의 성능 차이에 의한 신호들의 타이밍 불일치가 발생하기 때문에 사용할 수 없다. 본 논문에서는 기존 인터페이스 시스템 FSM의 State 최적화를 통해 문제를 해결하고, 이 과정에서 AXI Data Width 수정을 통해 데이터 읽기 속도를 2배 증가시킨다. 실제 사례 분석을 위해 Xilinx 사의 SoC보드 중 DDR3 메모리를 사용하는 ZC706과 DDR4 메모리를 사용하는 ZCU106을 사용한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.886-895
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• 2018

본 논문에서는 NIST에서 발표한 Secure Hash Algorithm(SHA) 표준의 최신 버전인 SHA-3 해시 함수의 하드웨어 구현과 함께 보안 SoC 응용을 위한 ARM Cortex-M0 인터페이스 구현에 대해 기술한다. 최적화된 설계를 위해 5 가지 하드웨어 구조에 대해 하드웨어 복잡도와 성능의 교환조건을 분석하였으며, 분석 결과를 토대로 라운드 블록의 데이터패스를 1600-비트로 결정하였다. 또한, 라운드 블록과 64-비트 인터페이스를 갖는 패더를 하드웨어로 구현하였다. SHA-3 해시 프로세서, Cortex-M0 그리고 AHB 인터페이스를 집적하는 SoC 프로토타입을 Cyclone-V FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어/소프트웨어 통합 검증을 수행하였다. SHA-3 프로세서는 Virtex-5 FPGA에서 1,672 슬라이스를 사용하였으며, 최대 289 Mhz의 클록 주파수로 동작하여 5.04 Gbps의 처리율을 갖는 것으로 예측되었다.