• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.695-698
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• 2005

The finite-field multiplication can be applied to the wide range of applications, such as signal processing on communication, cryptography, etc. However, an efficient algorithm and the hardware design are required since the finite-field multiplication takes much time to compute. In this paper, we propose a radix-4 systolic multiplier on $GF(2^m)$ with comparative area and performance. The algorithm of the proposed standard-basis multiplier is mathematically developed to map on low-cost systolic cell, so that the proposed systolic architecture is suitable for VLSI design. Compared to the bit-serial and digit-serial multipliers, the proposed multiplier shows relatively better performance with low cost. We design and synthesis $GF(2^{193})$ finite-field multiplier using Hynix $0.35{\mu}m$ standard cell library and the maximum clock frequency is 400MHz.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.61-67
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• 2003

We propose a systolic array for dynamic programming which is a technique for solving combinatorial optimization problems. We derive a systolic array for single source shortest path Problem, SA SSSP, and then show that the systolic array serves as dynamic Programming systolic array which is applicable to any dynamic programming problem by developing a systolic array for 0 1 knapsack problem, SA 01KS, with SA SSSP for a basis. In this paper, each of SA SSSP and SA 01KS is modeled and simulated in RT level using VHDL, then synthesized to a schematic and finally implemented to a layout using the cell library based on 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ 1 poly 4 metal CMOS technology.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권1호
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• pp.26-34
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• 2016

The alignment of DNA sequences is one of the important processes in the field of bioinformatics. The Smith-Waterman algorithm (SWA) performs optimally for aligning sequences but is computationally expensive. Field programmable gate array (FPGA) performs the best on parameters such as cost, speed-up, and ease of re-configurability to implement SWA. The performance of FPGA-based SWA is dependent on efficient cell-basic implementation-unit design. In this paper, we present an optimized systolic cell design while avoiding oversimplification, very large-scale integration (VLSI)-level design, and direct mapping of iterative equations such as previous cell designs. The proposed design makes efficient use of hardware resources and provides portability as the proposed design is not based on gate-level details. Our cell design implementing a linear gap penalty resulted in a performance improvement of 32× over a GPP platform and surpassed the hardware utilization of another implementation by a factor of 4.23.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.45-52
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• 2005

시스톨릭 어레이는 동일한 기능을 가지는 계산처리들을 동일한 형태로 연결하여, 다수의 자료에 반복적인 계산을 하도록 만들어진 병렬처리기로써 개념적으로 산술 파이프라인과 밀접한 관계를 갖는다. 시스톨릭 어레이 셀 내의 연산에 대한 고성능처리는 시스톨릭 어레이의 중요한 특징이다. 본 논문에서는 시스톨릭 어레이 셀 내의 동시성 처리를 높이기 위해 셀 내의 연산 중에서는 큰 지연 시간을 가지는 셀 내의 연산자를 다시 규칙성을 가지는 시스톨릭 어레이로 구성하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이 구조를 제안하고, 그 예로 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 FIR 필터에 대하여 기술한다. 먼저 정규순환방정식으로 표현된 알고리즘으로부터 워드 수준 시스톨릭 어레이를 유도한 후 유도된 워드 수준 시스톨릭 어레이를 슈퍼 시스톨릭 어레이로 변환한다. 위의 과정으로 유도된 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이를 RT 수준에서 VHDL로 모델링 하여 동작을 검증하였으며, Hynix에서 제공되는 $0.35{\mu}m$셀 라이브러리를 사용하여 합성하였다. 본 논문에서 제안하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이는 워드 수준 시스톨릭 어레이 디자인에 비해 면적은 물론 성능측면에서 이점을 가진다.

• 한국통신학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.648-658
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• 1990

음성 인식에 있어서 계산 속도를 보다 빠르게 하기 위한 여러 방법중에 systolic array를 이용하여 multiple processign하는 방법이 있다. 이러한 systolic array의 각 연산은 pipeline 방식으로 수행되며, 이 연산은 Processing Element(PE)로 multiprocessing되어 계산 효율을 증대시키게 된다. 이 DTW용 PE cell은 크게 세가지의 블록으로 대별된다. 즉 MIN block, ADD block 그리고 ABS block인데, 본 연구에서는 이들 세가지 블록중 "ADD"와 "ABS" 대한 회로설계및 검증을 행하였으며, 3$\mu$m CMOS N-well 설계 규칙에 따라 두 블록에 대한 각각의 레이아웃과 전체 레이아웃을 설계한 후 설계 규칙 검사(DRC)를 마쳤다. 설계 규칙 검사(DRC)를 마쳤다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1991년도 학술발표회 논문집
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• pp.163-168
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• 1991

In this paper, we propose a new systolic architecture for the order statistics(OS) constant false alarm rate(CFAR) processor. In the proposed architecture, each processing element(PE) can compare two reference data cells with one test cell simultaneously in each clock cycle. So the utilization of each PE in this architecture is 100% whereas the utilization of each PE in the systolic architecture previously reported by Ritcey and Hwang is 50% because of one clock delay between two adjacent PE's active in computation. This can speed up the data processing rate by a factor of two. With this architecture, we can obtain the reduced number of communication links between adjacent PE's and reduction of the latency by half in comparison with the one proposed by Ritcey and Hwang.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권6호
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• pp.1-9
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• 2010

이 논문에서는 시스톨릭 어레이 구조를 갖는 고속/저전력 Extended QRD-RLS 등화기 구조를 제안한다. 기존의 시스톨릭 어레이 구조를 갖는 Extended QRD-RLS 등화기는 입력행렬의 QR분해를 위해서 벡터모드 CORDIC을 사용하여 벡터의 각도를 계산하고, 회전모드 CORDIC에서는 이 각도를 전달받아 벡터를 회전시킨다. 제안된 등화기 구조에서는 벡터모드 CORDIC과 회전모드 CORDIC이 정반대방향으로 회전하는 것을 이용하여 구현 하드웨어의 크기를 현저히 감소시켰다. 이와 더불어 제안구조에서는 벡터모드 CORDIC과 회전모드 CORDIC을 동시에 동작함으로써 계산시간을 1/2로 감소시킬 수 있었다. 제안구조의 HDL 코딩과 칩 설계를 통하여 기존의 시스톨릭 어레이 구조와 비교하여 23.8%의 구현면적 감소를 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권3호
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• pp.40-47
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• 2006

타원곡선 암호 시스템에서 유한체 연산은 핵심적인 부분을 차지하고 있지만 곱셈의 경우 연산 과정이 복잡하여 이를 위한 효율적인 알고리즘 및 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 매우 큰 소수 m을 가지는 $GF(2^m)$상에서 효율적인 면적과 연산시간을 갖는 Radix-4 시스톨릭 곱셈기를 제안한다. 제안된 유한체 곱셈기는 표준기저 방식을 사용하였으며 수학적 정리를 통해 보다 효율적인 알고리즘을 제안하고 이를 VLSI 설계에 적합하도록 시스톨릭 구조를 이용하여 설계하였다. 제안된 구조는 기존의 병렬 곱셈기 및 직렬 곱셈기, 시스톨릭 곱셈기와 비교해서 효율적인 면적과 연산 시간을 갖는다. 본 연구에서는 $GF(2^{193})$에서 동작하는 유한체 곱셈기를 설계하였으며, 하이닉스 $0.35{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 동작 주파수는 400MHz이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.13-19
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• 2020

본 논문에서는 유한체상의 여분 기저(redundant basis)를 사용한 모듈러 AB² 곱셈을 수행하는 멀티플렉서(multiplexer) 기반의 기법을 제안한다. 그리고 제안한 기법을 사용하여 효율적인 멀티플렉서 기반의 세미-시스톨릭(semi-systolic) AB² 곱셈기를 제안한다. 모듈러 AB² 곱셈기의 셀 내부의 연산을 멀티플렉서로 처리할 수 있는 수식을 유도한다. 멀티플렉서를 이용하여 셀을 구현하여, 셀의 지연시간을 감소시킨다. 기존의 구조들과 비교하면, 제안한 AB² 곱셈기는 Liu 등, Lee 등, Ting 등, 및 Kim-Kim의 곱셈기들의 AT 복잡도보다 약 80.9%, 61.8%, 61.8%, 및 9.5% 가량이 감소되었다. 따라서, 제안한 곱셈기는 VLSI(very large scale integration) 구현에 적합하며 다양한 응용에 쉽게 적용할 수 있다.

• 대한간호학회지
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• 제28권4호
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• pp.980-991
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• 1998

The purpose of this study was to examnin the effect of slow stroke back massage(SSBM) on anxiety and immune response in patients undergoing open heart surgery and to compare the effect of 5-minutes with 10-minutes SSBM. Among the sixty-four patient subjects, twenty-one were one experimental group receiving massage for 10-minutes, twenty for the other experimental group receiving massage for 5-minutes and twenty-three for the control group. Subjects were admitted at Hospitals in Inchon and Puchon for open heart surgery. This study was carried out from October 10, 1997 to May 10, 1998. The levels of anxiety were measured by the Visual Analogue Scale(VAS), Trait anxiety scale, systolic and diastolic blood pressure, pulse rate, blood cortisol and the levels of immune response were measured by the blood T-lymphocyte and Natural killer cell. Study measurements were taken before and after SSBM on the 1st post operative day. Data were analyzed using x$^2$ test, oneway ANOVA, paired t-test, t-test and Pearson product moment correlation. The results were summarized as follows : 1. After SSBM, VAS anxiety level, systolic and diastolic blood pressure and pulse rate of the experimental group were decreased significantly than those measurements before the SSBM. After SSBM, significant difference in the VAS anxiety level, systolic blood pressure and pulse rate between the experimental and control groups were found. 2. After SSBM, the blood cortisol of the experimental and control groups were increased significantly compared with before SSBM. But the significant difference in blood cortisol between the two groups was not found. 3. After SSBM, the blood T-lymphocyte percentages of the experimental and control groups were decreased signigicantly and blood Natural killer cell percentages of the two groups were increased compared with before SSBM. But significant difference in blood T-lymphocyte and Natural killer cell percentages between the two groups was not found. 4. Significant difference in VAS anxiety level, systolic and diastolic blood pressure, pulse rate, blood cortisol, blood T-lymphocyte and Natural killer cell percentages between SSBM for 5 minutes and SSBM for 10 minutes were not found. Based upon the results, this study concludes that the slow stroke back massage for 5 minutes is a useful intervention that decreases anxiety and produces relaxation in patients undergoing open heart surgery.