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완전한 파이프라인 방식의 비순차실행 수퍼스칼라 프로세서의 VHDL 설계
이종복 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.1
오늘날 멀티코어 프로세서, 시스템 반도체, 그래픽처리장치를 막론하고 그것을 구성하는 기본 단위 또는 필수적 으로 투입되는 CPU의 기본단위는 수퍼스칼라 프로세서이다. 따라서, 고성능의 비순차실행 수퍼스칼라 프로세서가 채택 되어야만 위에서 거론된 시스템의 성능을 극대화할 수 있다. 수퍼스칼라 프로세서는 완전한 파이프라인 방식으로 재배열 버퍼와 예약스테이션을 이용하여 명령어를 동적 스케줄링 함으로써, 매 싸이클 당 복수 개의 명령어를 인출, 발행, 실행 및 기록한다. 본 논문에서는 예측실행 기능이 있는 완전한 파이프라인 방식의 비순차실행 수퍼스칼라 프로세서를 VHDL 로 설계하고, GHDL로 검증하였다. 모의실험 결과, ARM 명령어로 구성된 프로그램에 대한 연산을 성공적으로 수행할 수 있었다. Today, a superscalar processor is the basic unit or an essential component of a multi-core processor, SoCs, and GPUs. Hence, a high-performance out-of-order superscalar processor must be adopted for these systems to maximize its performance. The superscalar processor fetches, issues, executes, and writes back multiple instructions per cycle by utilizing reorder buffers and reservation stations to dynamically schedule instructions in a pipelined scheme. In this paper, a fully pipelined out-of-order superscalar processor with speculative execution is designed with VHDL and verified with GHDL. As a result of the simulation, the program composed of ARM instructions is successfully performed.
완전한 파이프라인 방식의 비순차실행 프로세서의 설계 및 모의실행
이종복,Lee, Jongbok 한국인터넷방송통신학회 2020 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.20 No.5
현재 컴퓨터 시스템의 중앙처리장치로 멀티코어 프로세서가 주로 이용되고 있으며, 고성능의 비순차실행 프로세서를 각 코어로 채택하여 시스템의 성능을 극대화할 수 있다. 초기의 토마술로 알고리즘을 적용한 비순차실행 프로세서는 부동소수점 명령어를 목표로 하였고, 복잡한 구조를 갖는 재배열버퍼와 예약스테이션의 사용 때문에 그 실행에 여러 싸이클이 소요되었다. 그러나, 프로세서가 비순차실행을 제대로 활용하여 명령어의 처리량을 높이기 위해서는 완전한 파이프라인 방식으로 동작해야한다. 본 논문에서는 예측실행 기능이 있는 완전한 파이프라인 방식의 비순차실행 프로세서를 VHDL로 설계하고, GHDL로 검증하였다. 모의실험 결과, ARM 명령어로 구성된 프로그램에 대한 연산을 성공적으로 수행할 수 있었다. Currently, a multi-core processor is mainly used as a central processing unit of a computer system, and a high-performance out-of-order processor is adopted as each core to maximize system performance. The early out-of-order execution processor with Tomasulo algorithm aimed at floating-point instructions, and it took several cycles to execute by the use of complex structures such as reorder buffer and reservation station. However, in order for the processor to properly utilize out-of-order execution and increase the throughput of instructions, it must operate in a fully pipelined manner. In this paper, a fully pipelined out-of-order processor with speculative execution is designed with VHDL and verified with GHDL. As a result of the simulation, a program composed of ARM instructions is successfully performed.
이종복,서상문,금종용,구인수 한국산업경영시스템학회 2004 한국산업경영시스템학회 학술대회 Vol.2004 No.춘계
소프트웨어 시험은 소프트웨어 제품의 고 품질을 보장하기 위한 중요한 요소들 중의 하나이고, 특히 원자력 발전소의 안전에 직결되는 디지털 기반의 원전 계측제어계통 소프트웨어는 고품질과 고신뢰도를 제공하여야 한다. 그러므로 원자력발전소에 사용되는 소프트웨어는 안전성과 신뢰성을 제공하기 위해 체계적인 시험을 통하여 설계의 정당성을 확인하고, 요건명세서나 설계사양서에 나타난 계통 및 구성요소의 기능과 요건들이 만족하게 실행됨을 확인하여야 한다. 규제기관에서도 소프트웨어의 안정성, 기능의 완전한 수행, 소프트웨어 자체가 계통의 기능을 저하 시키는지와 계통에게 예정되지 않은 기능을 수행 하도록 영향을 주는지의 확인 등을 소프트웨어 시험을 통해 확인하도록 요구하고 있다. 이와 같이 원자력발전소에 사용되는 소프트웨어의 시험을 위해서는 보다 엄격하고 명확한 시험 지침을 적용하는 것이 필요하다. 이에 따라 본 논문에서는 소프트웨어 시험과 관련된 인허가 규제요건을 분석하고, 현재 설계를 진행중인 SMART MMIS 소프트웨어 시험에 적용될 소프트웨어 개발생명주기에 따른 시험활동, 시험 조직, 시험문서, 소프트웨어 등급별 시험방법 등 시험을 수행하기 위한 지침을 제시한다.
원자력발전소 인간기계연계 시험검증 전략 및 설비선정평가사례 연구
이종복,박근옥,서용석 한국경영과학회 2001 한국경영과학회 학술대회논문집 Vol.- No.1(1)
Nuclear industries have tried to use the digital I&C technology in developing advanced nuclear power plants. We are developing test and verification facilities for the man machine interface of nuclear power plant. In this paper, we propose the strategy to efficiently develop test and verification facilities and the system structure to test and verify the man machine interface system on nuclear power plant. Also, we introduced a study on the evaluation of test and verification facilities for the man machine interface of nuclear power plant.