• 제목/요약/키워드: pipelined systolic array

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효율적인 SEED 암호알고리즘 구현을 위한 최적화 회로구조 (An Optimum Architecture for Implementing SEED Cipher Algorithm with Efficiency)

  • 신광철;이행우
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.49-57
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    • 2006
  • 본 논문에서는 128-bit 블록암호인 SEED 알고리즘을 하드웨어로 구현하는데 있어서 면적을 줄이고 연산속도를 증가시키는 회로구조에 대하여 논하였고 설계결과를 기술하였다. 연산속도를 증가시키기 위해 pipelined systolic array 구조를 사용하였으며, 입출력회로에 어떤 버퍼도 사용하지 않는 간단한 구조이다. 이 회로는 10 MHz 클럭을 사용하여 최대 320 Mbps의 암호화속도를 달성할 수 있다. 회로설계는 VHDL 코딩방식으로 수행하였으며, 50,000 gates 급의 FPGA에 구현하였다.

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선형 시스토릭 어레이를 이용한 완전탐색 블럭정합 이동 예측기의 구조 (A linear systolic array based architecture for full-search block matching motion estimator)

  • 김기현;이기철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.313-325
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    • 1996
  • This paper presents a new architecture for full-search block-matching motion estimation. The architecture is based on linear systolic arrays. High speed operation is obtained by feeding reference data, search data, and control signals into the linear systolic array in a pipelined fashion. Input data are fed into the linear systolic array at a half of the processor speed, reducing the required data bandwidth to half. The proposed architecture has a good scalability with respect to the number of processors and input bandwidth when the size of reference block and search range change.

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320 Mbps SEED 알고리즘의 하드웨어 구조 (A Hardware Architecture of SEED Algorithm with 320 Mbps)

  • 이행우;나유찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.291-297
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    • 2006
  • 본 논문에서는 128-bit 블록암호인 SEED 알고리즘을 하드웨어로 구현하는데 있어서 면적을 줄이고 연산속도를 증가시키는 회로구조에 대하여 논하였고 설계결과를 기술하였다. 연산속도를 증가시키기 위해 Pipelined systolic array 구조를 사용하였으며, 입출력 회로에 어떤 버퍼도 사용하지 않는 간단한 구조이다. 이 회로는 10 MHz 클럭을 사용하여 최대 320 Mbps의 암호화 속도를 달성할 수 있다. 회로설계의 목표를 고속 암호화와 회로구조의 단순화에 두었다.

Design of a Scalable Systolic Synchronous Memory

  • Jeong, Gab-Joong;Kwon, Kyoung-Hwan;Lee, Moon-Key
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권4호
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    • pp.8-13
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    • 1997
  • This paper describes a scalable systolic synchronous memory for digital signal processing and packet switching. The systolic synchronous memory consists of the 2-D array of small memory blocks which are fully pipelined and communicated in three directions with adjacent blocks. The maximum delay of a small memory block becomes the operation speed of the chip. The array configuration is scalable for the entire memory size requested by an application. it has the initial latency of N+3 cycles with NxN array configuration. We designed an experimental 200 MHz 4Kb static RAM chip with the 4x4 array configuration of 256 SRAM blocks. It was fabricated is 0.8$\mu\textrm{m}$ twin-well single-poly double-metal CMOS technology.

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파이프라인 재귀적인 기술을 이용한 면적 효율적인 Reed-Solomon 복호기의 설계 (Design of an Area-Efficient Reed-Solomon Decoder using Pipelined Recursive Technique)

  • 이한호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권7호
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    • pp.27-36
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    • 2005
  • 본 논문은 무선 및 초고속 광통신등 다양한 통신 시스템에서 사용되는 고속 Reed-Solomon (RS) 복호기의 하드웨어 면적을 줄인 새로운 구조를 소개한다. 특히 folding 기술을 이용하여 높은 처리율(throughput)과 적은 하드웨어 복잡도(hardware complexity)를 가지고 있는 새로운 PrME (Pipelined recursive Modified Euclidean) 구조를 제안한다 제안된 PrME 구조는 일반적으로 사용되는 systolic-array 그리고 완전한 병렬(fully-parallel) 구조와 비교하여 하드웨어 복잡도를 약 80$\%$정도 줄일 수 있다. 제안된 RS 복호기는 1.2 V의 공급전압과 0.13-um CMOS 기술을 사용하여 설계하고 구현하였는데, 총 24,600개의 게이트수, 5-Gbit/s의 데이터 처리율과 클락 주파수 625 MHz에서 동작함을 보여준다. 제안된 면적 효율적인 PrME 구조에 기반한 RS 복호기는 초고속 광통신뿐만 아니라 무선통신을 위한 차세대 FEC구조 등에 바로 적용될 수 있을 것이다.

SEED 암호알고리즘의 Verilog HDL 구현을 위한 최적화 회로구조 (An Optimal Circuit Structure for Implementing SEED Cipher Algorithm with Verilog HDL)

  • 이행우
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.107-115
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    • 2012
  • This paper proposes on the structure for reducing the circuit area and increasing the computation speed in implementing to hardware using the SEED algorithm of a 128-bit block cipher. SEED cipher can be implemented with S/W or H/W method. It should be important that we have minimize the area and computation time in H/W implementation. To increase the computation speed, we used the structure of the pipelined systolic array, and this structure is a simple thing without including any buffer at the input and output circuit. This circuit can record the encryption rate of 320 Mbps at 10 MHz clock. We have designed the circuit with the Verilog HDL coding showing the circuit performances in the figures and the table.

$GF(2^{m})$ 상에서 새로운 디지트 시리얼 $AB^{2}$ 시스톨릭 어레이 설계 및 분석 (Design and Analysis of a Digit-Serial $AB^{2}$ Systolic Arrays in $GF(2^{m})$)

  • 김남연;유기영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권4호
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    • pp.160-167
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    • 2005
  • $GF(2^{m})$ 상의 공개키 암호 시스템에서 나눗셈/역원은 기본이 되는 연산으로 내부적으로 $AB^{2}$ 연산을 반복적으로 수행함으로써 계산이 된다. 본 논문에서는 유한 필드 $GF(2^{m})$상에서 $AB^{2}$ 연산을 수행하는 디지트 시리얼(digit-serial) 시스톨릭 구조를 제안하였다. L(디지트 크기)×L 크기의 디지트 시리얼 구조로 유도하기 위하여 새로운 $AB^{2}$ 알고리즘을 제안하고, 그 알고리즘에서 유도된 구조의 각 셀을 분리, 인덱스 변환시킨 후 병합하는 방법을 사용하였다. 제안된 구조는 공간-시간 복잡도를 비교할 때, 디지트 크기가 m보다 적을 때 비트 패러럴 구조에 비해 효율적이고, $(1/5)log_{2}(m+1)$ 보다 적을 때 비트 시리얼(bit-serial) 구조에 비해 효율적이다. 또한, 제안된 디지트 시리얼 구조에 파이프라인 기법을 적용하면 그렇지 않은 구조에 비해 m=160, L=8 일 때 공간-시간 복잡도가 $10.9\%$ 적다. 제안된 구조는 암호 프로세서 칩 디자인의 기본 구조로 이용될 수 있고, 또한 단순성, 규칙성과 병렬성으로 인해 VLSI 구현에 적합하다.

순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 역추적 비터비 디코더 (Trace-Back Viterbi Decoder with Sequential State Transition Control)

  • 정차근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권11호
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    • pp.51-62
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    • 2003
  • 본 논문에서는 역추적 비터비 디코더의 순서적 역방향 상태천이 제어에 의한 새로운 생존 메모리 제어와 복호기법을 제안한다. 비터비 알고리즘은 채널오류의 검출과 정정을 위한 부호기의 상태를 추정해서 복호하는 최우추정 복호기법이다. 이 알고리즘은 심볼간 간섭의 제거나 채널등화 등 디지털 통신의 광범위한 분야에 응용되고 있다. 반복연산의 과정을 내포하고 있는 비터비 디코더에서 처리속도의 향상과 함께 VLSI 칩 설계시 점유면적의 삭감을 통한 칩 사이즈의 축소 및 소비전력의 저감 등을 달성하기 위해서는 새로운 구조의 ACS 및 생존 메모리 제어에 관한 연구가 요구되고 있다. 이를 해결하기 위한 하나의 방안으로, 본 논문에서는 역추적 기법에 의한 복호과정에서 역방향 상태천이의 연속적인 제어에 의한 자동 복호 알고리즘을 제안한다. 제안방식은 기존의 방법에 비해 전체 메모리 사용량이 적을 뿐만 아니라 구조가 간단하다. 또한, 메모리 억세스 제어를 위한 주변 회로구성이 필요 없고, 메모리 억세스를 위한 대역폭을 줄일 수 있어 칩 설계시 area-efficiency가 높고 소비전력이 적어지는 특성이 있다 시스톨릭 어레이 구조 형태를 갖는 병렬처리 구성과, 채널잡음을 포함한 수신 데이터로부터의 복호와 구체적인 응용 시스템에 적용한 결과를 제시한다.