• 제목/요약/키워드: pipelined structure

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200-MHz@2.5-V 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS 파이프라인 적응 결정귀환 등화기 (A 200-MHz@2.5V 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS Pipelined Adaptive Decision-Feedback Equalizer)

  • 안병규;이종남;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.465-469
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    • 2000
  • 광대역 무선 디지털 통신 시스템용 파이프라인 적응 결정귀환 등화기 (pipelined adaptive decision- feedback equalizer; PADFE)를 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 사용하여 full custom 단일 칩으로 설계하였다. ADFE의 동작속도를 향상시키기 위해 DLMS (delayed least-mean-square)을 적용한 2-stage 파이프라인 구조로 설계하였다. PADFE의 필터와 계수갱신 블록 등 모든 연산을 redundant binary (RB) 수치계로 처리하였으며, 2의 보수 수치계를 사용하는 기존의 방식에 비해 연산량의 감소와 동작속도의 향상이 얻어졌으며, 또한 전체적인 구조의 단순화에 의해 VLSI 구현이 용이하다는 장점을 갖는다. COSSAP을 이용한 알고리듬 레벨 시뮬레이션을 통해 파이프라인 stage 수, 필터 tap 수, 계수 및 내부 비트 수 등의 설계 파라메터 결정과 bit error rate (BER), 수렴속도 등을 분석하였다. 설계된 PADFE는 약 205,000개의 트랜지스터로 구성되며, 코어의 면적은 1.96$\times$1.35-mm$^{2}$이다. 시뮬레이션 결과, 2.5-V 전원전압에서 200-MHz의 클록 주파수로 안전하게 동작할 수 있을 것으로 예상되며, 평균 전력소모는 약 890-mW이다.

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고속 실시간 처리 full search block matching 움직임 추정 프로세서 (A real-time high speed full search block matching motion estimation processor)

  • 유재희;김준호
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권12호
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    • pp.110-119
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    • 1996
  • A novel high speed VLSI architecture and its VLSI realization methodologies for a motion estimation processor based on full search block matching algorithm are presentd. The presented architecture is designed in order to be suitable for highly parallel and pipelined processing with identical PE's and adjustable in performance and hardware amount according to various application areas. Also, the throughput is maximized by enhancing PE utilization up to 100% and the chip pin count is reduced by reusing image data with embedded image memories. Also, the uniform and identical data processing structure of PE's eases VLSI implementation and the clock rate of external I/O data can be made slower compared to internal clock rate to resolve I/O bottleneck problem. The logic and spice simulation results of the proposed architecture are presented. The performances of the proposed architecture are evaluated and compared with other architectures. Finally, the chip layout is shown.

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고성능 셀/패킷 스위치를 위한 고속 VOQ 관리기 설계 (Design of High-Speed VOQ Management Scheme for High Performance Cell/Packet Switch)

  • 정갑중;이범철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.369-372
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    • 2001
  • This paper presents the design of high-speed virtual output queue(VOQ) management scheme for high performance cell/packet switch, which has a serial cross bar structure. The proposed VOQ management scheme has been designed for wire-speed routing with a pipelined buffer management. It provides the tolerance of requests and grants data transmission latency between the VOQ manager and central arbiter using a new request control method that is based on a high-speed shifter. The designed VOQ manager has been implemented in a field programmable gate array chip with a 77MHz operating frequency, a 900-pin fine ball grid array package, and 16$\times$16 switch size.

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실시간 2차원 메디안 필터 (Real-Time 2-D Median Filter)

  • 정재길
    • 공학논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.57-64
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    • 1998
  • VLSI로 구현 가능한 새로운 실시간 2차원 메디안필터의 VLSI구조를 제안하였다. 제안된 구조는 메디안필터의 효율적인 VLSI 구현을 위하여 작은 메모리 사용, 규칙적인 계산, 지역 데이터 전달 등의 특성을 갖고 있다. 이를 위하여 메디안필터링 알고리즘을 분석하여 메디안 필터링 알고리즘에 내재되어 있는 병렬처리 특성 중 파이프라인 가능성을 최대한 활용할 수 있도록 하였다. 또한 2차원 실시간 메디안필터에 사용되는 메모리와 Latency를 줄이기 위하여 Separable 2차원 메디안필터링 알고리즘을 사용하였는데 사용된 Separable2차원 메디안필터는 기존의 메디안필터와 거의 유사한 성능을 보여주고 있다. C 언어를 이용한 행위레벨 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인하고 분석하였다.

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웨이브 파이프라인 클럭 제어에 의한 1V-2.7ns 32비트 자체동기방식 병렬처리 덧셈기의 설계 (1V-2.7ns 32b self-timed parallel carry look-ahead adder with wave pipeline dclock control)

  • 임정식;조제영;손일헌
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권7호
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    • pp.37-45
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    • 1998
  • A 32-b self-timed parallel carry look-ahead adder (PCLA) designed for 0.5.mum. single threshold low power CMOS technology is demonstrated to operate with 2.7nsec delay at 8mW under 1V power supply. Compared to static PCLA and DPL adder, the self-timed PCLA designed with NORA logic provides the best performance at the power consumption comparable to other adder structures. The wave pipelined clock control play a crucial role in achieving the low power, high performance of this adder by eliminating the unnecessary power consumption due to the short-circuit current during the precharge phase. Th enoise margin has been improved by adopting the physical design of staic CMOS logic structure with controlled transistor sizes.

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Fixed-Complexity Sphere Encoder for Multi-User MIMO Systems

  • Mohaisen, Manar;Chang, Kyung-Hi
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권1호
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    • pp.63-69
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    • 2011
  • In this paper, we propose a fixed-complexity sphere encoder (FSE) for multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) systems. The proposed FSE accomplishes a scalable tradeoff between performance and complexity. Also, because it has a parallel tree-search structure, the proposed encoder can be easily pipelined, leading to a tremendous reduction in the precoding latency. The complexity of the proposed encoder is also analyzed, and we propose two techniques that reduce it. Simulation and analytical results demonstrate that in a $4{\times}4$ MU-MIMO system, the proposed FSE requires only 11.5% of the computational complexity needed by the conventional QR decomposition with M-algorithm encoder (QRDM-E). Also, the encoding throughput of the proposed encoder is 7.5 times that of the QRDM-E with tolerable degradation in the BER performance, while achieving the optimum diversity order.

고속 Reed-Solomon 복호기를 위한 면적 효율적인 DCME 알고리즘 설계 (Design of an Area-efficient DCME Algorithm for High-speed Reed-Solomon Decoder)

  • 강성진
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.7-13
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    • 2014
  • In this paper, an area-efficient degree-computationless modified Euclidean (DCME) algorithm is presented and implemented for high-speed Reed-Solomon (RS) decoder. The DCME algorithm can be used to solve the key equation in Reed-Solomon decoder to get the error location polynomial and the error value polynomial. A pipelined recursive structure is adopted for reducing the area of key equation solver (KES) block with sacrifice of an amount of decoding latency. For comparisons, KES block for RS(255,239,8) decoder with the proposed architecture is implemented using Verilog HDL and synthesized using Synopsys design tool and 65nm CMOS technology. The synthesis results show that the proposed architecture can be implemented with less gate counts than other existing DCME architectures.

AES-128 Rijndael 암ㆍ복호 알고리듬의 설계 및 구현 (The Design and Implementation of AES-128 Rijndael Cipher Algorithm)

  • 신성호;이재흥
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.1478-1482
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    • 2003
  • In this paper. Rijndael cipher algorithm is implemented by a hardware. It was selected as the AES(Advanced Encryption Standard) by NIST. It has structure that round operation divided into 2 subrounds and subrounds are pipelined to calculate efficiently. It takes 5 clocks for one-round. The AES-128 cipher algorithm is implemented for hardware by ALTERA FPGA, and, analyzed the performance. The AES-128 cipher algorithm has approximately 424 Mbps encryption rate for 166Mhz max clock frequency. In case of decryption, it has 363 Mbps decryption rate fu 142Mhz max clock frequency. In case of cipher core, it has 320Mbps encryptionㆍdecryption rate for 125Mhz max clock frequency.

다중 블록길이를 지원하는 IEEE 802.11n LDPC 복호기 구조 (An Architecture for IEEE 802.11n LDPC Decoder Supporting Multi Block Lengths)

  • 나영헌;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.798-801
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    • 2010
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11n 표준에 제시된 3가지 블록길이(648, 1,296, 1,944)를 지원하는 효율적인 LDPC (Low-Density Parity Check) 복호기 구조를 제안한다. LDPC 복호기의 핵심 블록인 DFU(Decoding Function Unit)의 연산 복잡도와 하드웨어 복잡도를 효율적으로 감소시킬 수 있도록 최소합 알고리듬과 블록직렬 방식의 layered 구조를 적용하였다. 또한 효율적인 다중 블록길이의 구현을 위해 PCM 값을 저장하는 H-ROM의 최적화 방법을 제안하였으며, 이를 통해 ROM의 크기를 약 42% 감소시켰다. 또한, 레이어 간의 효율적인 메모리 읽기/쓰기 방법을 적용하여 복호기 동작을 최적화시켰다.

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고속 데이터 통신을 위한 다중Multi SHA구조를 갖는 ADC설계 (A Design of ADC with Multi SHA Structure which for High Data Communication)

  • 김선엽
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1709-1716
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    • 2007
  • 본 논문에서는 고속 동작을 위한 다중 SHA(sample and hold amplifier) 구조의 파이프라인 A/D 변환기(analog-to-digital converter)를 제안하였다. 제안된 구조는 변환 속도를 높이기 위해, 동일한 SHA를 병렬로 하는 다중 SHA를 구성하였다. 이를 비중첩 클럭(nonoverlapping clock)에서 동작하도록 하여 셀을 구성하는 SHA의 수와 비례한 빠른 샘플링 속도를 얻을 수 있도록 하였다. 제안된 구조를 적용하여 VDSL(very high-speed digital subscriber line) 모뎀의 아날로그 front-end단의 요구 사항을 만족하는 파이프라인 A/D 변환기를 설계하였다. 설계된 A/D 변환기의 DNL(differential nonlinearity)과 INL(integral nonlinearity)은 각각 $0.52LSB{\sim}-0.50LSB,\;0.80LSB{\sim}-0.76LSB$의 특성을 나타내어 설계 사양을 만족함을 확인하였다. 또한 2048 point 대한 FFT를 수행한 결과 SNR이 약 66dB로 10.7비트의 해상도가 얻어짐을 확인하였으며, 전력 소모는 24.32mW로 측정되었다.