• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2003년도 학술대회 논문집
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• pp.140-142
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• 2003

We have designed a SFQ (Single Flux Quantum) D2 Cell and Inverter(NOT) for a superconducting ALU (Arithmetic Logic Unit). To optimize the circuit, we have used Julia, XIC and Lmeter for simulations and layouts. We obtained the circuit margin of larger than $\pm$25%. After layout, we drew chip for fabrication of SFQ D2 Cell and Inverter. We connected D2 Cell and Inverter to jtl, DC/SFQ, SFQ/DC and RS flip-flop for measurement.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권2A호
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• pp.80-85
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• 2003

본 논문에서는 GF(2m) 상에서의 ECC 암호화 알고리즘을 지원하기 위한 GFAU(Galois Field Arithmetic Unit)의 구조를 제안한다. GFAU는 GF(2m)상에서의 덧셈, 곱셈, 나눗셈을 수행하며 동시에 두 개의 덧셈이나 두 개의 곱셈, 또는 하나의 덧셈과 하나의 곱셈을 동시에 처리할 수 있는 능력을 가지고 있다. 기본 구조는 변형된 유클리드 알고리즘의 나눗셈기를 기반으로 제안되었으며, 이 기본구조에 곱셈기 및 덧셈기의 기능을 추가하여 제어부와 함께 구현되었다. GF(2193)을 위한 GFAU는 Verilog-HDL를 이용하여 하향식설계방식으로 구현되었고 C-언어로 작성된 사이클 단위 시뮬레이터를 이용하여 개선되고 검증되었다. 검증된 모델은 삼성 0.35um, 3.3V CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성되었으며 최악조건 3.0V, 85$^{\circ}C$ 에서 104.7MHz의 주파수에서 동작하며, 전체 게이트 수는 약 25,889이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권1호
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• pp.57-67
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• 2005

고속 스칼라곱 연산은 타원곡선 암호 응용을 위해서 매우 중요하다. 보안 상황에 따라 유한체의 크기를 변경하려면 타원곡선 암호 보조프로세서가 크기 가변 유한체 연산 장치를 제공하여야 한다. 크기 가변 유한체 연산기의 효율적인 연산 구조를 연구하기 위하여 전형적인 두 종류의 스칼라곱 연산 알고리즘을 FPGA로 구현하였다. Affine 좌표계 알고리즘은 나눗셈 연산기를 필요로 하며, projective 좌표계 알고리즘은 곱셈 연산기만 사용하나 중간 결과 저장을 위한 메모리가 더 많이 소요된다. 크기 가변 나눗셈 연산기는 각 비트마다 궤환 신호선을 추가하여야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이로 인한 클록 속도저하를 방지하는 간단한 방법을 제안하였다. Projective 좌표계 구현에서는 곱셈 연산으로 널리 사용되는 디지트 serial 곱셈구조를 사용하였다. 디지트 serial 곱셈기의 크기 가변 구현은 나눗셈의 경우보다 간단하다. 최대 256 비트 크기의 연산이 가능한 크기 가변 유한체 연산기를 이용한 암호 프로세서로 실험한 결과, affine 좌표계 알고리즘으로 스칼라곱 연산을 수행한 시간이 6.0 msec, projective 좌표계 알고리즘의 경우는 1.15 msec로 나타났다. 제안한 타원곡선 암호 프로세서를 구현함으로써, 하드웨어 구현의 경우에도 나눗셈 연산을 사용하지 않는 projective 좌표계 알고리즘이 속도 면에서 우수함을 보였다. 또한, 메모리의 논리회로에 대한 상대적인 면적 효율성이 두 알고리즘의 하드웨어 구현 면적 요구에 큰 영향을 미친다.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2003년도 학술대회 논문집
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• pp.92-94
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• 2003

In superconductive digital logic circuits, D2 cells can be used to compose a decoder an important component of an Arithmetic Logic Unit (ALU). In this wor, we simulated D2 cell by using WRspice. D2 cell has one input, one switch input, and two outputs (output1 and output2). D2 cell functions in such way that output1 follows the input and output2 is the complement of the input data, when the switch input is "0, ". However, when there is a switch input "1, " the opposite output signals are generated. In this paper, we optimized a D2 cell by using WRspice, and obtained the minimum margin of 26%. Our optimized D2 cell will play a key role in the ALU fabrication.the ALU fabrication.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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• pp.1563-1566
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• 2002

A 16-bit adiabatic datapath for micro-power RISC processor is designed. The datapath is composed of a 3-read and 1-write multi-port adiabatic register file and an arithmetic and logic unit. A four-phase clock generator is also designed to provide supply clocks fer adiabatic circuits and the driving capability control scheme is proposed. All the clock line charge on the capacitive interconnections is recovered to recycle energy. Adiabatic circuits are designed based on efficient charge recovery logic(ECRL) and are implemented using a 0.35 fm CMOS technology. Functional and energy simulation is carried out to show the feasibility of adiabatic datapath. Simulation results show that the power consumption of the adiabatic datapath including supply clock generator is reduced by a factor of 1.4∼1.5 compared to that of the conventional CMOS.

• 한국통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.197-212
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• 1990

빠른 설계 시간 및 재 설계 가능성 부여 등에 주안점을 두어 고성능의 단일 칩 16-bit data path를 설계하였다. 원칙적인 설계 방법의 체계적인 연구를 위하여 module화의 개념을 근간으로한 설계방법을 도입하였으며, 이에 따라 각 내부블럭이 bus에 연결되어 독립적으로 동작하는 subsystem이 되도록 이를 결합하여 전체 시스템의 설계를 완성하였다. 시스템은 data path이다. Data path는 16-bit의 데이터를 처리하는 부분으로 ALU(Arithmetic Logic Unit), register file, barrel shifter 및 bus 회로로 구성된다. 이 회로에서의 게이트의 폭과 길이는 spice2를 사용하여서 결정하였다. 회로 시뮬레이션의 결과는 기대하였던 회로 특성과 잘 일치하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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• pp.16-20
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• 1988

This paper presents a new algorithm for solving the inverse kinematics in real-time applications. The end-tip movement of each link can be resolved into the basic resolution unit, .DELTA.l, which depends on link length, reduction ratio and resolution of the incremental encoder attached to the joint. When x- and y-axis projection of the end-tip movement are expressed in .DELTA.l unit, projectional increments .DELTA.x and .DELTA.y become -1, 0 or I by truncation. By using the incremental computation with these ternary value and some simple logic rules, a coordinate transformation can be realized. Through this approach, it should be noted that the floating-point arithmetic and the manipulation of trigonometric functions are completely eliminated. This paper demonstrates the proposed method in a parallelogram linkage type, two-link arm.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.55-61
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• 2011

This paper presents an implementation of Lattice Reduction (LR)-aided detector for Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) system using Graphics Processing Unit (GPU). GPU is a parallel processor which has a number of Arithmetic Logic Units (ALUs), thus, it can minimize the operation time of LR algorithm through the parallelization using multiple threads in the GPU. Through the implemented LR-aided detector, we verify that the LR-aided detector operates a lot faster than Maximum Likelihood (ML) detector. The implemented LR-aided detector has been applied to WiMAX system to show the feasibility of its real-time processing. In addition, we demonstrate that the processing time can be reduced at the cost of 3dB SNR loss by limiting the repeating loop in Lenstra-Lenstra-Lovasz (LLL) algorithm which is frequently used in LR-aided detector.

• 전자공학회지
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• 제25권5호
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• pp.31-41
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• 1998

With the advent of portable electronic systems, power consumption has recently become a major issue in circuit and system design. Furthermore, the sophisticated fabrication technology makes it possible to embed more functions and features in a VLSI chip, consequently calling for both higher performance and lower power to deal with the ever growing complexity of system algorithms than in the past. VLSI designers should cope with two conflicting constraints, high performance and low power, offering an optimum trade off of these constraints to meet requirements of system. Historically, VLSI designers have focused on performance improvement, and power dissipation was not a design criteria but an afterthought. This design paradigm should be changed, as power is emerging as the most critical design constraint. In VLSI design, low power design can be accomplished through many ways, for instance, process, circuit/logic design, architectural design, and etc.. In this paper, a few low power design examples, which have been used in 8 bit micro-controller core, and can be used also in 4/16/32 bit micro-controller cores, are presented in the areas of circuit, logic and architectural design. We first propose a low power guidelines for micro-controller design in SAMSUNG, and more detailed design examples are followed applying 4 specific design guidelines. The 1st example shows the power reduction through reduction of number of state clocks per instruction. The 2nd example realized the power reduction by applying RISC(Reduced Instruction Set Computer) concept. The 3rd example is to optimize the algorithm for ALU(Arithmetic Logic Unit) to lower the power consumption, Lastly, circuit cells designed for low power are described.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.323-323
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• 2020

그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit: GPU)는 그래픽 처리 작업에 특화된 다수의 산술논리 장치(Arithmetic Logic Unit: ALU)로 구성되어 있어서 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU)보다 한 번에 더 많은 연산 수행이 가능하다. 본 연구는 GPU 가속 운동파모형을 실제 유역에 적용하여, GPU 가속 운동파 강우유출모형 결과에 대한 정확성과 연산 소요 시간에 대한 효율성을 확인하였다. GPU 가속 운동파모형은 분포형 강우유출모형의 수치모의 연산시간을 단축시키기 위해 CUDA 포트란을 이용하여 개발되었다. 분포형모형의 지배방정식은 운동파모형과 Green-Ampt모형으로 구성되었고, 운동파모형은 유한체적법을 이용하여 이산화 하였다. GPU 가속 운동파모형을 이용하여 금강의 미호천 유역에서 발생하는 강우유출현상을 모의 하였고, 동일한 유한체적법을 이용한 CPU(Central Processing Unit) 기반의 강우유출모형과 비교하였다. 그 결과 GPU 가속모형의 결과는 미호천 유역 하류단에서 관측한 결과와 유사한 결과를 나타냈다. 또한, 연산소요시간은 CPU 기반의 강우유출모형의 연산소요시간보다 단축되었으며, 본 연구에 사용된 장비를 기준으로 최대 100배 정도 단축되었다.