• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권5호
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• pp.430-442
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• 2013

This paper presents a fast multi-reference frame integer motion estimator for H.264/AVC. The proposed system uses the previously proposed fast multi-reference frame algorithm. The previously proposed algorithm executes a full search area motion estimation in reference frames 0 and 1. After that, the search areas of motion estimation in reference frames 2, 3 and 4 are minimized by a linear relationship between the motion vector and the distances from the current frame to the reference frames. For hardware implementation, the modified algorithm optimizes the search area, reduces the overlapping search area and modifies a division equation. Because the search area is reduced, the amount of computation is reduced by 58.7%. In experimental results, the modified algorithm shows an increase of bit-rate in 0.36% when compared with the five reference frame standard. The pipeline structure and the memory controller are also adopted for real-time video encoding. The proposed system is implemented using 0.13 um CMOS technology, and the gate count is 1089K with 6.50 KB of internal SRAM. It can encode a Full HD video ($1920{\times}1080P@30Hz$) in real-time at a 135 MHz clock speed with 5 reference frames.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.409-417
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• 2013

하이브리드 통신을 지원하는 하이브리드 통신 신호처리 제어보드는 저전력의 8-bit 마이크로콘트롤러인 ATxmega128A1으로 설계하였으며, 마이크로콘트롤러는 하이브리드 통신을 위한 모뎀과 GPS 모듈 등을 직렬 인터페이스하기 위해 8개의 UART 포트가 갖추어져 있으며, CLI(Command Line Interpreter) 프로그램은 각 포트의 인터페이스를 사용자 환경에 맞게 설정할 수 있으며, 내부에 2K 바이트의 프로그램 매개변수와 프로그램이 동작하는데 필요한 데이터를 저장할 수 있는 EEPROM과 128K 바이트의 플래시 메모리 및 프로그램이 실행되는 8K 바이트의 SRAM으로 구성되어 있다. 항로표지의 원격 관리를 VHF, CDMA, TRS 통신의 경로설정 최적화(Path Optimization) 기능을 갖는 하이브리드 통신을 이용하면 개별 통신 방식별로 음영지역이 존재하는 경우에도, 최적의 통신방식을 선택하여 통신을 수행하게 됨으로써, 통신 음영지역의 해소가 가능하다. 또한 통신장치마다 동일한 데이터 프레임을 사용함으로써 데이터의 호환성을 높였다. 실험은 30일 동안 각 부표에서 매 5분마다 데이터를 취득하였으며, 데이터 수신율은 99.4 % 이상을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제45권5호
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• pp.910-921
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• 2023

In this study, we designed a 6T-SRAM cell using 16-nm CMOS process and analyzed the performance in terms of read-speed latency. The temperaturedependent Cu and multilayered graphene nanoribbon (MLGNR)-based nanointerconnect materials is used throughout the circuit (primarily bit/bit-bars [red lines] and word lines [write lines]). Here, the read speed analysis is performed with four different chip operating temperatures (150K, 250K, 350K, and 450K) using both Cu and graphene nanoribbon (GNR) nano-interconnects with different interconnect lengths (from 10 ㎛ to 100 ㎛), for reading-0 and reading-1 operations. To execute the reading operation, the CMOS technology, that is, the16-nm PTM-HPC model, and the16-nm interconnect technology, that is, ITRS-13, are used in this application. The complete design is simulated using TSPICE simulation tools (by Mentor Graphics). The read speed latency increases rapidly as interconnect length increases for both Cu and GNR interconnects. However, the Cu interconnect has three to six times more latency than the GNR. In addition, we observe that the reading speed latency for the GNR interconnect is ~10.29 ns for wide temperature variations (150K to 450K), whereas the reading speed latency for the Cu interconnect varies between ~32 ns and 65 ns for the same temperature ranges. The above analysis is useful for the design of next generation, high-speed memories using different nano-interconnect materials.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권3호
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• pp.8-14
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• 2012

최근 3D TV나 영화, 증강현실과 같은 대용량 고화질의 영상 응용분야가 확산됨에 따라 빠른속도로 영상을 처리하는 것이 요구되고 있다. 여러개의 프로세서로 구성되어 병렬처리 성능을 극대화 시킬 수 있는 SIMD구조의 컴퓨터는 다양하고 많은 양의 데이터들을 처리하는 것을 가속화한다. 다중접근기억장치인 MAMS는 여러개의 PE와 고성능 SIMD 구조에 최적화된 시스템으로 MAMS는 메모리 모듈을 $M{\times}N$의 2-D array 개념을 적용하여 X, Y 좌표 및 임의의 간격으로 pq개의 데이터 각각에 수평, 수직, 대각선, 역대각선, 블록의 다양한 방식으로 충돌없이 접근하며, 이 메모리모듈(MM)의 개수 m은 pq 개수보다 큰 소수이다. MAMS-PP4는 4개의 PE와 5개의 MM로 구성되어 기존에 구현된 바 있다. 이 논문에서는 MAMS-PP4의 확장으로 16개의 PE와 17개의 MM으로 구성된 MAMS-PP16에 대한 영상처리 알고리즘의 구현과 그에 따른 성능평가에 대해 소개한다. MAMS-PP16의 인스트럭션 포맷은 64비트로 확장되어 새로 설계 되었으며 특정 어플리케이션의 추가와 새로운 인스트럭션이 포함되어 있다. 본 논문에서는 구현된 알고리즘이 수행될 수 있도록 MAMS-PP16의 시뮬레이터를 개발하였다. 이 시뮬레이터를 통해 구현된 영상처리 알고리즘을 수행함으로서 MAMS-PP16의 성능이 향상되었음을 확인하였다. 영상처리 알고리즘 중 피라미드 기법을 적용하여 수행한 결과, 캐시를 사용하는 Serial processor에서는 랜덤한 응답인 반면, 캐시를 사용하지 않는 MAMS-PP16에서 일정한 응답을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.321-328
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• 2016

일반적으로 MLC NAND 플래시 저장장치는 SLC NAND 플래시 기반의 장치에 비해 정보 신뢰성이 낮은 것으로 평가된다. MLC 플래시는 SLC 플래시 보다 약 1000배 이상의 RBER (raw bit error rate)을 갖는다고 평가되나 최근 Google 데이터 센터에서 수집된 결과로부터 수행된 연구를 통해 실제 RBER은 이보다 훨씬 낮은 것으로 확인되었다. 이런 연구 결과를 바탕으로 우리는 MLC 플래시의 여유 저장 공간과 SSD 내부에 존재하는 Firmware 층을 활용하여 하드웨어적 구조 복잡성의 증가 없이 정보 신뢰성을 향상시키는 방법인 IDDD (in drive data duplication) 방식을 고안하였고 실 측정결과와 계산을 통해 MLC 플래시의 정보 신뢰성이 SLC 플래시 대비 상당히 높아질 수 있음을 보였다. 우리가 연구한 총 48개 상황 중 44개의 상황에서 SLC 플래시의 RBER이 MLC 플래시보다 낮았음에도 불구하고 IDDD방식을 적용함으로써 48개의 모든 상황에서 MLC 플래시의 RBER이 SLC 플래시보다 낮으며, 43개의 상황에서 UBER (uncorrectable bit error rate) 또한 SLC 플래시 대비 낮음을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1056-1063
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• 2008

부호화율과 구속장을 선택적으로 지정할 수 있는 다중 표준용 파라미터화된 비터비 복호기의 효율적인 설계에 대해 기술한다. 설계된 비터비 복호기는 부호화율 1/2과 1/3, 구속장 7과 9를 지원하여 4가지 모드로 동작하도록 파라미터화된 구조로 설계되었으며, 각 동작모드에서 공통으로 사용되는 블록들의 공유가 극대화되는 회로구조를 적용하여 면적과 전력소모가 최소화되도록 하였다. 또한, one-point 역추적 알고리듬에 최적화된 ACCS (Accumulate-Subtract) 회로를 적용하였으며, 이를 통해 완전 병렬구조에 비해 ACCS 회로의 면적을 약 35% 감소시켰다. 설계된 비터비 복호기 코어는 0.35-um CMOS 셀 라이브러리로 합성하여 79,818 게이트와 25,600비트의 메모리로 구현되었으며, 70 MHz 클록으로 동작하여 105 Mbps의 성능을 갖는다. 설계된 비터비 복호기의 BER (Bit Error Rate) 성능에 대한 시뮬레이션 결과, 부호화율 1/3과 구속장 7로 동작하는 경우에 3.6 dB의 $E_b/N_o$에서 $10^{-4}$의 비트 오류율을 나타냈다.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권10호
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• pp.141-151
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• 1994

this paper describes the design and implementation of a RISC processor for embedded control systems. This RISC processor integrates a register file, a pipelined execution unit, a FPU interface, a memory interface, and an instruction prefetcher. Its characteristics include both single cycle executions of most instructions in a 2 phase 20 MHz frequency and the worst case interrupt latency of 7 cycles with the vectored interrupt handling that makes it possible to be applicable to the real time processing system. For efficient handling of multi-cycle instructions, data stationary hardwired control scheme equippedwith cycle counter was used. This chip integrates about 139K transistors and occupies 9.1mm$\times$9.1mm in a 1.0um DLM CMOS technology. The power dissipation is 0.8 Watts from a 5V supply at 20 MHz operation.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권4호
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• pp.235-240
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• 2007

A current-balancing segmented group-inverting transmitter is presented for multi-Gb/s single-ended parallel links. With an additional increase of 4 pins, 16-bit data is efficiently encoded to 20 pins to achieve the current balancing and eliminate the simultaneous switching noise. Since the proposed coding is a simple inversion-or-not transformation of pre-defined groups of binary data, it can be implemented with simplified logic circuits. The transmitter is designed with a $0.18{\mu}m$ CMOS technology, and simulated eye diagrams at 5Gb/s show dramatic improvements in signal integrity.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.631-632
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• 2006

In this paper, acquiring the more desirable to adopt design SoC for the fast hierarchical motion estimation, we exploit foreground and background search algorithm (FBSA) base on the dual arithmetic processor element(DAPE). It is possible to estimate the large search area motion displacement using a half of number PE in general operation methods. And the proposed architecture of MHME improve the VLSI design hardware through the proposed FBSA structure with DAPE to remove the local memory. The proposed FBSA which use bit array processing in search area can improve structure as like multiple processor array unit(MPAU).

• 한국항행학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.134-141
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• 2019

레이다 시스템은 송신 파형에 따라 크게 PD (pulse Doppler) 레이다와 FMCW (frequency modulated continuous wave) 레이다로 구분되며, 송수신 특성에 따라 PD 레이다는 장거리 표적 검출에 유리한 반면, FMCW 레이다는 단거리 표적 검출에 적합한 특성을 갖는다. 이에 본 논문에서는 중/장거리 뿐 아니라 단거리 무인기 탐지를 위해 PD 레이다 시스템과 FMCW 레이다 시스템을 모두 지원 가능한 멀티모드 레이다 신호처리 프로세서 (RSP; radar signal processor)를 제안한다. 제안된 레이다 신호처리 프로세서는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계 후, Altera Cyclone-IV FPGA를 이용하여 구현 및 검증 되었다. 구현 결과, 총 19,623개의 logic elements, 9,759개의register, 그리고 25,190,400의 memory bit로 구현 가능함을 확인하였으며, 기존의 PD 레이다와 FMCW 레이다 신호처리 프로세서를 개별 구현한 경우에 비해 logic elements와 register 요구량이 약 43%와 39% 감소됨을 확인하였다.