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

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

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.101-107
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• 2009

집적회로의 공정기술 및 설계기술이 발전함에 따라 많은 IP가 하나의 반도체 칩에 집적되어 하나의 시스템을 구성하는 SoC 설계가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 다양한 IP 간에 효율적인 데이터 통신이 이루어지도록 버스 상의 전송 특성에 따라 버스모드를 동적으로 재구성하는 SoC 3중 버스 구조를 제안한다. 제안된 버스는 다중-단일버스 모드, 단일-다중버스 모드로 재구성이 가능하며 따라서 단일버스 모드와 다중버스 모드의 장점을 모두 갖는다. 실험결과 제안된 버스구조는 기존의 고정된 버스구조보다 독립적이며 데이터 전송시간을 단축시킬 수 있음을 확인하였다. 그리고 제안된 버스구조를 JPEG 시스템에 적용한 결과 다중버스구조보다 평균 22%의 전송시간 단축을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.684-690
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• 2010

기존에 사용되는 대부분의 SoC는 공유버스 구조를 가지고 있어, 병목현상이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 SoC의 내부의 IP 수가 많을수록, 전체적인 SoC의 성능을 저하시키게 되어, CPU 자체의 속도보다는 전체적인 통신 분배에 의해 SoC의 성능이 좌우 된다. 본 논문에서는 공유버스의 단점인 병목현상을 줄이고 SoC의 성능을 향상시키기 위해 크로스바 스위치버스 구조를 제안한다. 크로스바 스위치 버스는 마스터 모률 8개, 슬레이브 모듈 16개까지 연결이 가능하며, 다중 버스 채널구조로 되어 있어 병렬통신이 가능하다. 또한 각 16개의 슬레이브 인터페이스마다 우선순위 정보가 저장된 아비터가 내장되어 하나의 마스터가 슬레이브를 독점하는 것을 방지하는 것과 동시에 효율적인 통신을 지원한다. OpenRISC 프로세서, VGA/LCD 제어기, AC97 제어기, 디버그 인터페이스, 메모리 인터페이스로 구성되는 SoC 플랫폼의 WISHBONE 온칩 공유버스 구조와 크로스바 스위치 버스구조의 성능을 비교한 결과, 기존의 공유버스보다 26.58%의 성능이 향상되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.84-93
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• 2007

본 논문은 시스템 버스와 IP로 구성되는 SoC 플랫폼 기반의 설계에서 온칩 버스의 소비 전력을 시스템 레벨에서 빠르고 정확하게 추정하는 방법을 제시한다. 제안된 소비 전력 추정 모델링은 시스템 구조 변화에 따른 버스 시스템의 소비 전력 변화를 직접 예측할 수 있고 이에 따라 시스템 구성을 최적화할 수 있다. 본 논문에서 소비전력 모델링은 크게 두 부분으로 구성된다. 하나는 버스 시스템 구조에 따른 버스 로직들이 사용하는 소비 전력이고, 다른 하나는 데이터 전송시 발생하는 신호 천이에 의한 버스 라인의 소비 전력이다. 본 모델링을 타겟 멀티미디어 SoC인 MPEG 인코더에 적용하여 92% 이상의 정확도를 가짐을 보였다. 제안된 모델링은 고성능/저전력 멀티미디어 SoC 설계에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권1호
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• pp.69-78
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• 2010

고성능의 SoC를 구현하기 위해서, 우리는 버스 프로토콜과 상관없이 선택된 슬레이브에 직접 액세스하는 특별하게 정의된 마스터인 플라잉 마스터 버스 아키텍쳐 구조를 제안한다. 제안한 버스 아키텍쳐는 베릴로그와 하이닉스 0.18um 공정을 디자인 맵핑하여 실행하였다. 마스터와 슬레이브 래퍼는 150여개의 로직 게이트 카운트를 가지기 때문에, SoC 디자인에 있어서 모듈의 고유 영역인 면적용적은 여전히 고려해야 한다. TLM 성능분석 시뮬레이션을 통해 제안한 아키텍쳐가 기존의 버스아키텍쳐와 비교해서 트랜잭션 사이클이 25~40%, 버스 효율성이 43~60% 증가하였고, 요청 사이클이 43~77% 감소하였다. 결론적으로, 우리가 제안한 플라잉 마스터 버스 아키텍쳐 구조는 성능과 효율성의 측면에서 버스 아키텍쳐 분야를 선도할 주요 후보중 하나라고 여겨진다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.885-888
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• 2015

본 논문에서는 감염된 IP로부터 악성 공격을 감지하고 예방하기 위한 안전하고 효율적인 온칩버스를 기술한다. 대부분의 상호-연결 시스템(온칩버스)은 모든 데이터와 제어 신호가 밀접하게 연결되어있기 때문에 하드웨어 말웨어 공격에 취약하다. 본 논문에서 제안하는 보안 버스는 개선된 아비터, 어드레스 디코딩, 마스터와 슬레이브 인터페이스로 구성되며, AHB(Advanced High-performance Bus)와 APB(Advance Peripheral Bus)를 이용하여 설계되었다. 또한, 보안 버스는 매 전송마다 아비터가 마스터의 점유율을 확인하고 감염된 마스터와 슬레이브를 관리하는 알고리즘으로 구현하였다. 제안하는 하드웨어는 Xilinx ISE 14.7을 사용하여 설계하였으며, Virtex4 XC4VLX80 FPGA 디바이스가 장착된 HBE-SoC-IPD 테스트 보드를 사용하여 검증하였다. TSMC 0.13um CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 26.2K개의 게이트로 구현되었으며 최대 동작주파수는 250MHz이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1653-1658
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• 2009

SoC(System on a Chip)는 버스 아키텍처 내에 여러 개의 마스터와 슬레이브, 아비터 그리고 디코더로 구성되어 있다. 마스터는 CPU, DMA, DSP 등과 같이 데이터 트랜잭션을 발생시키는 블록이고, 슬레이브는 SRAM, SDRAM, 레지스터 등과 같이 데이터 트랜잭션에 응답하는 블록이다. 또한 아비터는 마스터가 동시간대에 버스를 이용할 수 없기 때문에 이를 중재하는 역할을 수행하는데, 어떠한 중재 방식을 선택하는가에 따라 SoC의 성능이 크게 바뀔 수 있다. 본 논문에서 우리는 아비터에 대해 TLM(Tranction Level Model) 방법을 이용하여 다양한 중재 방식의 특성을 비교하였다. 일반적으로 사용되는 중재방식으로는 fixed priority 방식, round-robin 방식, TDMA 방식, Lottery bus 방식 등이 있는데, 이 중재 방식들의 장점과 단점을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권2호
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• pp.50-56
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• 2009

SoC(System on Chip)는 버스 아키텍처 안에 여러 개의 마스터, 슬레이브, 아비터 그리고 디코더로 구성되어 있다. 마스터는 CPU, DMA, DSP 둥과 같이 데이터 트랜잭션을 발생시키는 블록이고, 슬레이브는 SRAM, SDRAM, 레지스터 등과 같이 데이터 트랜잭션에 응답하는 블록이다. 또한 아비터는 마스터가 동시간대에 버스를 이용할 수 없기 때문에 이를 중재하는 역할을 수행하는데, 어떠한 중재 방식을 선택하는가에 따라 SoC의 성능이 크게 바뀔 수 있다. 일반적인 중재 방식에는 fixed priority 방식, round-robin 방식, TDM 중재 방식 등이 있다 본 논문에서는 TLM 알고리즘을 구성하여 일반적인 중재방식을 TLM 시뮬레이션을 통해 비교 분석하였다. 또한 새로운 중재 방식인 하이브리드 버스 중재 방식을 제안하고 다른 중재 방식과 비교하여 성능을 검증하였다.

• 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.