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에너지 관리 알고리즘을 이용한 저전력 움직임 추정기 구조
김응섭,이찬호,Kim Eung-sup,Lee Chanho 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.8C
Computation of multimedia data increases in portable devices with the advances of the mobile and personal communication services. The energy management of such devices is very important for the battery-powered operation hours. The motion estimation in a video encoder requires huge amount of computation, and hence, consumes the largest portion of the energy consumption. In this paper, we propose a novel architecture that a low energy management scheme can be applied with several fast-search algorithms. The energy-constrained Vdd hopping (ECVH) technique reduces power consumption of the motion estimation by adaptively changing the search algorithm, the operating frequency, and the supply voltage using the remaining slack time within given power-budget. We show that the ECVH can be applied to the architecture, and that the power consumption can be efficiently reduced. 모바일 기술과 개인 휴대통신 서비스가 발달함에 따라, 휴대용기기에서 멀티미디어 데이터의 연산량은 점점 증가하고 있다. 따라서 배터리로부터 에너지를 얻는 모바일 기기에서의 에너지 관리는 더욱더 중요해지고 있다. 비디오 인코딩에 필수적으로 사용되는 움직임 추정기는 매우 많은 연산량을 갖고 있어, 비디오 인코더에서 가장 많은 에너지를 소모하고 있다. 본 논문에서는 여러 가지 고속 탐색 알고리즘과 에너지 관리 알고리즘을 적용할 수 있는 저전력 움직임 추정기 구조를 제안한다. ECVH (Energy-constrained Vdd hopping)는 slack time과 주어진 에너지 여유분에 따라 수행신간에 사용하는 알고리즘과 동작 주파수, 공급 전압을 동적으로 바꾸어 에너지 소모를 줄이고 주어진 조건 내에서 성능을 최대화하는 알고리즘이다. 본 논문에서는 ECVH를 제안한 구조에 적용했을 때 움직임 추정기의 에너지 소모가 효과적으로 줄어드는 것을 시뮬레이션을 통해 보여주고 있다. 또한 ECVH 알고리즘을 수행하는 전원관리부와 움직임 추정기의 설계 결과를 보여주고 있다.
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XSNP: 고성능 SoC 버스를 위한 확장된 SoC 네트워크 프로토콜
이찬호(Chanho Lee),이상헌(Sanghun Lee),김응섭(Eung-Sup Kim),이혁재(Hyuk-Jae Lee) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.33 No.8
최근, SoC 설계연구가 활발히 진행되고 있으며, 하나의 시스템에 보다 많은 수의 IP가 포함되고 있다. 많은 IP간의 효율적인 통신과 재사용율을 높이기 위해 다양한 프로토콜과 버스 구조들이 연구되고 있다. 기존의 공유 버스 구조의 문제점을 해결하기 위해 제안된 SNP(SoC Network Protocol)와 SNA(SoC Network Architecture)는 각각 peer-to-peer 방식의 프로토콜과 버스 구조이다. 한편 AMBA AHB는 대규모 SoC 시스템에 다소 부적절한 구조를 가짐에도 불구하고 산업 표준으로 자리매김 해왔다. 따라서 기존의 많은 IP들이 AMBA 인터페이스를 가지고 있으나 SNP와는 프로토콜과 완벽하게 호환되지 않는 문제점을 가지고 있다. 기존의 IP들의 인터페이스를 SNP로 바꾸기 전까지는 새로 제안된 버스 구조에서도 AMBA AHB와의 호환성을 완전히 배제할 수가 없다. 본 논문에서는 기존의 SNP가 확장된 XSNP(extended SNP) 스펙과 SNA 기반 시스템에서 이를 지원하는 SNA 컴포넌트를 제안한다. AMBA AHB와 SNP 사이의 프로토콜 변환을 지원하기 위해서 기존 SNP의 페이즈를 1 비트 확장하여 새로운 8개의 페이즈를 추가하였다. 따라서 AMBA 호환 가능한 IP는 SNP를 통해 성능 감쇠 없이 AHB-to-XSNP 변환기를 통해 통신할 수 있다. 또한 이러한 확장 방법은 AMBA AHB 뿐 아니라 SNP와 다른 버스 프로토콜 사이의 신호 변환에도 이용하여 SNP의 유연성과 성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 구조의 검증/평가를 위해 다양한 시뮬레이션을 수행하였으며, AMBA AHB와의 호환성에 있어 문제가 없다는 것을 검증하였다. In recent years, as SoC design research is actively conducted, a large number of IPs are included in a system. Various bus protocols and bus architectures are designed to increase IP reusability. Among them, the AMBA AHB became a de facto standard although it is somewhat inadequate for a large scale SoC. We proposed SNP and SNA, high performance on-chip-bus protocol and architecture, respectively, to solve the problem of the conventional shared buses. However, it seems to be imperative that the new on-chip-bus system support AMBA-compatible IPs for a while since there are a lot of IPs with AMBA interface. In this paper, we propose an extended SNP specification and a corresponding SNA component to support ABMA-compatible IPs used in SNA-based system. We extend the phase of the SNP by 1 bit to add new 8 phases to support communication based on AMBA protocol without penalty of elongated cycle latency. The AHB-to-XSNP converter translates the protocol between AHB and SNP to attach AMBA-compatible IPs to SNA based system. We show that AMBA IPs can communicate through SNP without any degradation of performance using the extended SNP and AHB-to-XSNP converter.
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장기 계절예측 정보를 활용한 증발산량 예측 및 불확실성 평가
최순군 ( Soon-kun Choi ),조세라 ( Sera Jo ),김응섭 ( Eung-sup Kim ),양예린 ( Yerin Yang ),어진우 ( Jinu Eo ),전상민 ( Sang-min Jun ),안난희 ( Nan Hee An ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
제1차 국가물관리기본계획(2021~2030)에 따르면 우리나라 용수 이용량 중의 약 63%가 농업용수이며 집중호우는 증가추세이나 가뭄발생 주기는 짧아지는 경향을 보인다. 한편, 농업 가뭄은 장기적인 물부족으로 인해 발생하기 때문에 중ㆍ장기적인 계획을 수립한다면 풍수해 등의 초단기적인 재해와 달리 선제적인 대응이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 중장기 계절예측 정보(1~6개월)를 활용하여 농경지의 증발산량을 추정하고 예측의 불확실성을 평가 하고자 하였다. 계절예측 정보는 PNU CGCM-WRF model chain을 통해 생산된 3~6월 일별 농업기상예측 자료이며, 최근 30년 과거예측 실험 결과를 통해 모형의 계통적 오차를 보정한 5 km 수준의 자료로서 오차보정 방법별 4개의 시나리오를 사용하였다. 농경지 토양특성정보는 환경부의 토지피복도와 국립농업과학원 정밀토양도를 활용하여 추출하였으며 농업기상예측 자료 해상도에 맞춰 일반적인 표토 토성 정보를 구축하여 기상정보와 토양정보가 공간적으로 일치하도록 하였다. 대상작물로서 하계작물은 콩을, 동계작물은 보리를 선정하였다. 기준작물증발산량의 추정은 Hargreaves 공식을 사용하였으며 작물의 유효적산온도(GDD, growing degree day)와 작물계수(Kc, Crop coefficient), 토양수분 함량에 따른 물 스트레스 지수(Ks, water stress coefficient)를 고려하여 작물의 증발산량을 산정하였다. 장기 계절예측 시나리오 별 실 증발산량 결과를 도출하였으며 증발산량 산정의 불확실성을 평가하였다.
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