• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.228-233
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• 2014

In this paper, we propose a CMOS-memristor hybrid circuit that can perform 4-bit multiplication for future energy-efficient computing in nano-scale digital systems. The proposed CMOS-memristor hybrid circuit is based on the parallel architecture with AND and OR planes. This parallel architecture can be very useful in improving the power-delay product of the proposed circuit compared to the conventional CMOS array multiplier. Particularly, from the SPECTRE simulation of the proposed hybrid circuit with 0.13-mm CMOS devices and memristors, this proposed multiplier is estimated to have better power-delay product by 48% compared to the conventional CMOS array multiplier. In addition to this improvement in energy efficiency, this 4-bit multiplier circuit can occupy smaller area than the conventional array multiplier, because each cross-point memristor can be made only as small as $4F^2$.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.925-927
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• 2005

The study is about a finite field multiplying unit, which performs a calculation t-times as fast as the Mastrovito's multiplier architecture, suggesting and using the 2-times faster multiplier architecture. Former studies on finite field multiplication architecture includes the serial multiplication architecture, the array multiplication architecture, and the hybrid finite field multiplication architecture. Mastrovito's serial multiplication architecture has been regarded as the basic architecture for the finite field multiplication, and in order to exploit parallelism, as much resources were expensed to get as much speed in the finite field array multipliers. The array multiplication architecture has weakness in terms of area/performance ratio. In 1999, Parr has proposed the hybrid multipcliation architecture adopting benefits from both architectures. In the hybrid multiplication architecture, the main hardware frame is based on the Mastrovito's serial multiplication architecture with smaller 2-dimensional array multipliers as processing elements, so that its calculation speed is fairly fast costing intermediate resources. However, as the order of the finite field, complex integers instead of prime integers should be used, which means it cannot be used in the high-security applications. In this paper, we propose a different approach to devise a finite field multiplication architecture using Mastrovito's concepts.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1188-1193
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• 2004

비도 높은 암호용으로 연구된 유한체 곱셈 연산기는 크게 직렬 유한체 곱셈기, 배열 유한체 곱셈기, 하이브리드 유한체 곱셈기으로 분류되어 왔다. 직렬 유한체 곱셈기는 마스트로비토 (Mastrovito) (1)에 의하여 제안되어 유한체 곱셈기의 가장 기본적인 구조로 자리잡아 왔고, 이를 병렬로 처리하기 위해 m 배의 자원을 투자하여 m 배의 속도를 얻어낸 결과가 2차원 배열 유한체 곱셈기이며 (2), 이들 기존 방식의 장점만을 취하여 제안된 방식이 1999년 Paar에 의해 제안된 하이브리드 (hybrid) 곱셈기이다 (3). 반면 이 하이브리드 곱셈기는 사용 가능한 유한체로서 유한체의 차수를 합성수로 사용해야 한다는 제약이 따른다. 본 논문에서는 마스트로비토의 곱셈기의 구조를 기본으로 하고, 수식적으로 공통인수를 끌어내어 후처리하는 기법을 유도하여 적용한다. 제안한 방식으로 설계한 새로운 유한체 곱셈기는 HDL로 구현하여 소프트웨어 측면 뿐 아니라 하드웨어 측면에서도 그 기능과 성능을 검증하였다. 제안된 방식에서 직렬 다항 기준식 (polynomial)을 t (t는 1보다 큰 양의 정수) 부분으로 나누어 적용하였을 경우 곱셈기는 t 배의 속도 향상을 보일 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.49-55
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• 2015

This paper proposes a 2.4 GHz RF oscillator with a very low close-in phase noise performance. This is composed of a low frequency crystal oscillator and three frequency multipliers such as two doubler (X2) and one tripler (X3). The proposed oscillator is implemented as a hybrid type circuit design using a discrete silicon bipolar transistor. The measurement results of the proposed oscillator structure show -115 dBc/Hz close-in phase noise at 10 kHz offset frequency, while only dissipating 5 mW from a 1-V supply. Its close-in phase noise level is very close to that of a low frequency crystal oscillator with little degradation of noise performance. The proposed structure which is consisted of a low frequency crystal oscillator and a frequency multiplier provides new method to implement a low power low close-in phase noise RF local oscillator.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.173-176
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• 2002

This paper is about a high-speed MAC (multiplier and accumulator) design applying radix-4 and radix-8 Booth's algorithm at the same time. The optimized hybrid radix design for high speed MAC has taken advantage of both a radix-4 and a radix-8 architectures. A radix-4 architecture meets high-speed, but it takes much more power and chip area than a radix-8 architecture. A radix-8 architecture needs less power and chip area than the other, but it has a bottleneck of generating three times the multiplicand problem. An optimized hybrid architecture performs the radix-4 multiplication partially in parallel with the generation of three times the multiplicand for use of the radix-8 multiplication. It reduces the concerned bit width of multiplier in radix-8 multiplication.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.125-128
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• 2002

This paper is about a high-speed MAC (multiplier and accumulator) design applying radix-4 and radix-8 Booth's algorithm at the same time. The optimized hybrid radix design for high speed MAC has taken advantage of both a radix-4 and a radix-8 architectures. A radix-4 architecture meets high-speed, but it takes much more power and chip area than a radix-8 architecture. A radix-8 architecture needs less power and chip area than the other, but it has a bottleneck of generating three times the multiplicand problem. An optimized hybrid architecture performs tile radix-4 multiplication partially in parallel with the generation of three times the multiplicand for use of tile radix-8 multiplication. It reduces the concerned bit width of multiplier in radix-8 multiplication.

• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.256-259
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• 2012

The double-base number system has been used in digital signal processing systems for over a decade because of its fast inner product operation and low hardware complexity. This letter proposes an innovative multiplier architecture using hybrid operands. The multiplier can easily be linked to flash analog-to-digital converters or digital systems through a double-base number encoder (DBNE) for realtime signal processing. The design of the DBNE and the multiplier enable faster digital signal processing and require less hardware resources compared to the binary processing method.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.935-938
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• 2003

The performance of elliptic curve based on public key cryptosystems is mainly appointed by the efficiency of the underlying finite field arithmetic. This work describes a finite field multiplier and divider which is implemented using SystemC. Also this present an efficient hardware for performing the elliptic curve point multiplication using the polynomial basis representation. In order to improve the speed of the multiplier with as a little extra hardware as possible, adopted hybrid finite field multiplication and finite field divider.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.75-80
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• 2009

1024비트 이상의 고비도 RSA 프로세서에서는 몽고메리 알고리즘을 효율적으로 처리하기 위하여 전체 키 스트림을 정해진 블록 단위로 처리한다. 본 논문에서는 기본 워드를 128비트로 하고 곱셈 결과의 누적기로는 256비트의 레지스터를 사용하는 타겟 RSA 프로세서에서, 128 비트 곱셈을 효율적으로 수행하기 위하여 실험을 통하여 최적화한 32비트 *32비트 곱셈기를 설계하고 검증하였다. 본 논문에서 설계한 곱셈기는 128비트 곱셈에 필요한 누적곱셈을 효율적으로 구현하는 데 필수적인 연산모듈이 된다. 구현된 곱셈기는 자동으로 합성 하였고, 기준이 되는 RSA 프로세서의 동작 주파수에서 정상적으로 동작하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.328-332
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• 2006

정보 보호 응용에 새로운 이슈가 되고 있는 ECC 공개키 암호 알고리즘은 유한체 차원에서의 효율적인 연산처리가 중요하다. 직렬 유한체 곱셈기의 근간은 Mastrovito의 직렬 곱셈기에서 유래한다. 본 논문에서는 polynomial basis 방식을 적용하고 식을 유도하여 Mastrovito의 직렬 유한체 곱셈방식의 3배 성능을 보이는 유한체 곱셈기를 제안하고, HDL로 기술하여 기능을 검증하고 성능을 평가한다. 설계된 3배속 직렬 유한체 곱셈기는 부분합을 생성하는 회로의 추가만으로 기존 직렬 곱셈기의 3배의 성능을 보여주었다. 비도 높은 암호용으로 연구된 유한체 곱셈 연산기는 크게 직렬 유한체 곱셈기, 배열 유한체 곱셈기, 하이브리드 유한체 곱셈기으로 분류되어 왔다. 본 논문에서는 Mastrovito의 곱셈기의 구조를 기본으로 하고, 수식적으로 공통인수를 끌어내어 후처리하는 기법을 유도하여 적용한다. 제안한 방식으로 설계한 새로운 유한체 곱셈기는 HDL로 구현하여 소프트웨어 측면 뿐 아니라 하드웨어 측면에서도 그 기능과 성능을 검증하였다.