• 한국통신학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.1716-1725
• /
• 1996

In this paper, the huffman decoder which is a part of the decoder in JPEG standard format is designed by using a new Ternary CAM. First, the 256 word * 16 bit-size new bit-word all parallel Ternary CAM system is designed and verified using SPICE and CADENCE Verilog-XL, and then the verified novel Ternary CAM is applied to the new huffman decoder architecture of JPEG. So the performnce of the designed CAM cell and it's block is verified. The new Ternary CAM has various applications because it has search data mask and storing data mask function, which enable bit-wise search and don't care state storing. When the CAM is used for huffman look-up table in huffman decoder, the CAM is partitioned according to the decoding symbol frequency. The scheme of partitioning CAM for huffman table overcomes the drawbacks of all-parallel CAM with much power and load. So operation speed and power consumption are improved.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
• /
• pp.1535-1538
• /
• 2002

The flexibility of content addressable mem-ory (CAM) can greatly be extended through the use of trits (ternary digits) Trits consist of binary logical values “0” and “1” with addition of “x” (“dont’t care”). The “dont’t care“is extremely useful for providing com- pact representation of sets of bit strings. In this paper, we propose a new ternary CAM with Hamming distance search functions. Each memory cell in the CAM consists of a pair of lambda diodes which can store trits, namely, a logical “0”, “1” and “x” (“dont’t care“). The CAM can compare stored data and an input data in parallel, and find stored data with Hamming distance within a certain range (“near match“). Also, the interrogation characteristics of the ternary CAM are analyzed in detail. Furthermore, the results obtained these analyses are fully confirmed by simulation using the circuit analysis program HSPICE.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제17권3호
• /
• pp.458-464
• /
• 2017

A magnetic tunnel junction (MTJ) based ternary content addressable memory (TCAM) is proposed which provides non-volatility. A unit cell of the TCAM has two MTJ's and 4.875 transistors, which allows the realization of TCAM in a small area. The equivalent resistance of parallel connected multiple unit cells is compared with the equivalent resistance of parallel connected multiple reference resistance, which provides the averaging effect of the variations of device characteristics. This averaging effect renders the proposed TCAM to be variation-tolerant. Using 65-nm CMOS model parameters, the operation of the proposed TCAM has been evaluated including the Monte-Carlo simulated variations of the device characteristics, the supply voltage variation, and the temperature variation. With the tunneling magnetoresistance ratio (TMR) of 1.5 and all the variations being included, the error probability of the search operation is found to be smaller than 0.033-%.

• International Journal of CAD/CAM
• /
• 제5권1호
• /
• pp.29-38
• /
• 2005

A non-uniform 3-point ternary interpolatory subdivision scheme with variable subdivision weights is introduced. Its support is computed. The $C^0$ and $C^1$ convergence analysis are presented. To elevate its controllability, a modified edition is proposed. For every initial control point on the initial control polygon a shape weight is introduced. These weights can be used to control the shape of the corresponding subdivision curve easily and purposefully. The role of the initial shape weight is analyzed theoretically. The application of the presented schemes in designing smooth interpolatory curves and surfaces is discussed. In contrast to most conventional interpolatory subdivision scheme, the presented subdivision schemes have better locality. They can be used to generate $C^0$ or $C^1$ interpolatory subdivision curves or surfaces and control their shapes wholly or locally.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
• /
• pp.575-580
• /
• 2006

인터넷 네트워크에 존재하는 방화벽(Firewall) 또는 라우터(Router) 장비에서의 패킷 필터 기능은 모든 방화벽 장비의 기본적인 기능이 될 수 있다. 하지만 최근에 등장한 세션기반의 악의적 침입과 바이러스의 출현으로 패킷 필터기는 단순한 정적 패킷 필터 기능이 아닌 상태기반 패킷 필터의 동적 패킷 필터 기능을 요구하게 되었다. 또한 최근에 인터넷 속도가 급증하는 환경변화에 맞추어 방화벽 장비의 TCP 패킷 처리기능은 매우 빠른 처리속도를 요구하고 있다. 이에 우리는 매우 빠른 고속의 TCP 상태기반 패킷 필터 처리를 요구하는 에지(Edge)급 라우터의 방화벽 옵션카드를 만들기 위해 하드웨어 기반의 TCAM(Ternary CAM) 관리를 이용한 TCP 세션 상태기반 (Stateful) 패킷 필터기를 구현하였으며, TCAM 제어와 패킷의 상태기반 검사 등 모든 기능처리는 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용한 하드웨어 로직(Logic) 및 상태기(State Machine)로 구현하였다. 그리고 본 논문의 구현방식을 적용한 방화벽 옵션카드는 인-라인(In-line) 모드로 구성될 경우 1GHz 이상의 Wire Speed를 만족하는 처리성능을 보여주었다.

• 전자공학회논문지CI
• /
• 제46권1호
• /
• pp.88-95
• /
• 2009

본 논문에서는 고성능 네트워크 응용에서 사용하기 위한 트래픽 패턴 매칭 하드웨어를 제안한다. 제안하는 트래픽 패턴 매칭 하드웨어는 고속 망에서 다양한 종류의 정보 유출이나 침입을 차단하기 위한 콘텐츠 보안 시스템에서 사용 할 목적으로 설계되었다. 제안하는 하드웨어는 헤더 검색부와 스트링 패턴 매칭부로 구성되었다. 헤더 검색부의 하드웨어 구현에는, 흔히 TCAM(Ternary CAM) 구현이 사용되지만 하드웨어나 메모리 비용과 전력 소모 면에서 비효율적이므로, 본 논문에서는 비교기 배열과 HiCuts 트리에 기반을 둔 구현 기법을 채택하고 이를 수정하여 적용하였다. Xilinx FPGA XC4VSX55을 사용한 구현에서, 제안된 설계는 TCAM 구현에 비하여 FPGA 슬라이스 사용을 약 26%까지 그리고 블록 RAM의 사용을 약 58%까지 절약할 수 있었다. 스트링 패턴 매칭부의 설계에서는 하드웨어 면에서 효율적이며, 충돌 발생률을 감소시킬 수 있도록 구성을 바꿔 전력 소모를 감소시킬 수 있는 셀룰러 오토마타형 해싱 모듈을 설계하여 사용하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제40권5호
• /
• pp.345-353
• /
• 2003

네트워크 프로세서를 설계하거나, 라우터와 같은 장비를 구현할 때, 가장 성능을 좌우하는 부분이 IP lookup 동작이라 할 수 있다. 어드레스 체계가 간단해지면 IP lookup 동작이 단순화될 수 있어 성능이 좋아질 수 있지만, 네트워크 사용자의 증가로 인하여 효율적인 어드레스 관리가 필요하게 됨으로써 어드레스 체계는 복잡해질 수밖에 없는 상황이 되었다. 따라서 IPv4나 IPv6에서나 마찬가지로 어드레스 체계의 복잡성에 의해 IP lookup 동작이 어렵고 시간이 오래 걸리는 작업이 되는 것은 받아들일 수밖에 없는 현실이 되었다 소프트웨어적으로나 하드웨어적으로 IP lookup 성능을 향상시킬 수 있는 방안들이 연구되어 왔지만, 아직까지 해결책이라고 단정지을 수 있을 만한 연구결과는 나오지 않고 있다. 소프트웨어적인 방법은 메모리 사용량을 줄일 수 있지만 IP lookup시 검색이 느리고, 하드웨어적인 방법은 빠르지만 하드웨어 오버헤드와 메모리 사용량이 크다는 문제가 있다 이에 이 논문은 지금까지의 IP lookup 동작을 향상시키기 위한 연구들을 정리해 보고, 이들의 장단점을 파악하도록 한다. 또한, 대표적인 소프트웨어와 하드웨어 구조를 혼합하고, 병렬적으로 구성하여 성능을 높일 수 있는 새로운 혼합 구조를 제안한다. 성능 평가 결과는 제안된 구조가 lookup 속도를 향상시키면서도, 메모리 사용량도 줄일 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권2B호
• /
• pp.91-97
• /
• 2006

네트워크 대역폭 증가에 따라 다양한 서비스의 등장과 함께 네트워크 위협이 꾸준히 증가하고 있다. 고성능 네트워크 보안의 실현을 위해, TCAM 등의 하드웨어를 통한 고속 네트워크에서의 빠른 패킷 분류 방법이 일반적으로 사용된다. 이러한 디바이스는 상대적으로 가격이 비싸고 용량이 충분치 않기 때문에 효율적으로 사용하기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 침입탐지시스템인 Snort의 규칙집합을 이용하여 고속의 패킷 분류에 적합한 디바이스인 TCAM을 통한 효율적인 패킷 분류방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 값비싼 TCAM의 효율적인 사용을 위하여, TCAM을 분할함으로써 규칙상의 IP 주소와 포트의 중복 필드를 없애고 부정(negation), 범위(range) 규칙을 최소의 엔트리로 표현하도록 한다. 또한 포트번호 조합으로 TCAM 분할을 줄여 용량상의 이점은 유지하고, TCAM 검색횟수를 줄인다. 시뮬레이션을 통해 TCAM용량을 최대 98$\%$까지 줄이면서 대용량의 규칙을 사용하는 고속 패킷 분류에도 성능저하를 줄일 수 있음을 보인다.