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에너지 효율적인 FPGA 가속기 설계를 위한 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계 플랫폼
이동규,박대진,Lee, Dongkyu,Park, Daejin 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.1
Recent systems contain hardware and software components together for faster execution speed and less power consumption. In conventional hardware and software co-design, the ratio of software and hardware was divided by the designer's empirical knowledge. To find optimal results, designers iteratively reconfigure accelerators and applications and simulate it. Simulating iteratively while making design change is time-consuming. In this paper, we propose a hardware and software co-design platform for energy-efficient FPGA accelerator design. The proposed platform makes it easy for designers to find an appropriate hardware ratio by automatically generating application program code and hardware code by parameterizing the components of the accelerator. The co-design platform based on the Vitis unified software platform runs on a server with Xilinx Alveo U200 FPGA card. As a result of optimizing the multiplication accelerator for two matrices with 1000 rows, execution time was reduced by 90.7% and power consumption was reduced by 56.3%. 오늘날의 시스템들은 더 빠른 실행 속도와 더 적은 전력 소모를 위해 하드웨어와 소프트웨어 요소를 함께 포함하고 있다. 기존 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계에서 소프트웨어와 하드웨어의 비율은 설계자의 경험적 지식에 의해 나뉘었다. 설계자들은 반복적으로 가속기와 응용 프로그램을 재구성하고 시뮬레이션하며 최적의 결과를 찾는다. 설계를 변경하며 반복적으로 시뮬레이션하는 것은 시간이 많이 소모되는 일이다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 FPGA 가속기 설계를 위한 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계 플랫폼을 제안한다. 제안하는 플랫폼은 가속기를 구성하는 주요 성분을 변수화해 응용 프로그램 코드와 하드웨어 코드를 자동으로 생성하여 설계자가 적절한 하드웨어 비율을 쉽게 찾을 수 있도록 한다. 공동 설계 플랫폼은 Xilinx Alveo U200 FPGA가 탑재된 서버에서 Vitis 플랫폼을 기반으로 동작한다. 공동 설계 플랫폼을 통해 1000개의 행을 가지는 두 행렬의 곱셈 연산 가속기를 최적화한 결과 응용프로그램보다 실행 시간이 90.7%, 전력 소모가 56.3% 감소하였다.
이동규,김해봉,양병도,김영석,이형규,Lee, Dong-Kyu,Jin, Hai-Feng,Yang, Byung-Do,Kim, Young-Suk,Lee, Hyung-Gyoo 한국전기전자재료학회 2010 전기전자재료학회논문지 Vol.23 No.8
The devices based on electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) structure are proposed for the detection of external electric charges. A large size charge contact window (CCW) extended from the floating gate is employed to immobilize external charges, and a control gate with stacked metal-insulator-metal (MIM) capacitor is adapted for a standard single polysilicon CMOS process. When positive voltage is applied to the capacitor of CCW of an n-channel EEPROM, the drain current increases due to the negative shift of its threshold voltage. Also when a pre-charged external capacitor is directly connected to the floating gate metal of CCW, the positive charges of the external capacitor make the drain current increase for n-channel, whereas the negative charges cause it to decrease. For an p-channel, however, the opposite behaviors are observed by the external voltage and charges. With the attachment of external charges to the CCW of EEPROM inverter, the characteristic inverter voltage behavior shifts from the reference curve dependent on external charge polarity. Therefore, we have demonstrated that the EEPROM inverter is capable of detecting external immobilized charges on the floating gate. and these devices are applicable to sensing the pH's or biomolecular reactions.
이동규,김윤호,Lee, Dong-Kyu,Kim, Yun-Ho 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.4
RSS는 웹사이트에서 제작한 문서를 배포하기 위한 문서 규격이다. 이 문서 규격에 맞게 제작되어 배포되는 문서를 RSS 피드 또는 피드라고 한다. 본 논문은 수집한 RSS 피드를 분석하여 정보를 저장하는 RSS 피드 파서를 위한 패키지의 설계를 제시한다. RSS 명세서에 의거하여 RSS 피드의 문법과 이를 인식하는 오토마타를 설정한다. 이에 의거하여 RSS 피드의 구성요소의 인식 기능을 하는 클래스들을 그룹화하는 방법으로 패키지를 설계하고, 이들 클래스의 예외 처리를 위한 클래스를 설계한다. The RSS is a document format for syndicate a document maded by a WebSite. A document that made and syndicated to fit for this format is called a RSS feed or a feed. This paper presents the design of package for an RSS feed parser that analyzes an RSS feed and saves its informations. according to the RSS specification. This paper establishes an RSS grammar and an automata recognizing that grammar. Based on the automata, we design a package for classes that recognize elements of an RSS feed.
소형항공기 인증-설계 통합시스템 개발을 위한 데이터베이스 구축 기법 연구
이동규,양성욱,이상철,Lee, Dongkyu,Yang, Sungwook,Lee, Sangchul 항공우주시스템공학회 2008 항공우주시스템공학회지 Vol.2 No.4
Airworthiness is a term used to dictate whether an aircraft is worthy of safe flight. It is illegal in most countries to fly an aircraft without first obtaining an airworthiness certificate from the responsible government agency. For developing an aircraft, the design modifications and upgrades are considered a high financial risk proposal for most Program Managers(PMs). However Design-to-Certification Integrated System can be a great help in achieving a good design solution in an acceptable amount of time and flight test. In this paper, we present a method to construct database for the Development of Design-to-Certification Integrated System. By using this database, the human designer could manage and find the regulation and requirements related with his concern effectively.
모듈형 LNG 저장탱크용 콘크리트 충전성능 가이드라인 제시
이동규,이건우,박기준,김성욱,박정준,김영진,최명성,Lee, Dong Kyu,Lee, Keon Woo,Park, Gi Joon,Kim, Sung Wook,Park, Jung Jun,Kim, Young Jin,Choi, Myoung Sung 한국안전학회 2018 한국안전학회지 Vol.33 No.2
Recently, the use of composite steel plate concrete structural modules filled with concrete between steel plates of complex internal structure, in which a large amount of studs are installed, is increasing in order to reduce the weight and to increase workability of structures such as LNG storage tanks. However, in Korea, there is no systematic criterion for evaluating the construction performance of composite steel plate concrete structural modules. Therefore, in this study, we propose a filling guideline of concrete for composite steel plate structural module. For this purpose, high filling performance concrete with general strength range was formulated and tested for filling ability and permeability for each formulation. Rheology analysis was performed to quantitatively evaluate the flow characteristics of concrete. The reliability of $T_{500}$ and plastic viscosity was evaluated to reflect the results of each test, and a guideline for high filling concrete satisfying the reliability of 0.9 or more was derived by reflecting the results of the study on the relationship between the $T_{500}$ and plastic viscosity. Through final fill-box test, filling performance was verified and guidelines were suggested.
이동규,이경민,정석호,이성호,류근호,Lee, Dong-Gyu,Yi, Gyeong-Min,Jung, Suk-Ho,Lee, Seong-Ho,Ryu, Keun-Ho 한국공간정보학회 2010 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.12 No.1
공간 및 비 공간 데이터에서 알지 못했던 패턴을 탐사하는 빈발 패턴 탐사 기법은 마이닝 분야에서 가장 핵심적인 부분으로 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 자료구조들은 트리 구조 및 배열 구조로써 밀집 또는 희소 빈발 패턴에서 성능 저하를 보인다. 대용량의 공간 데이터는 밀집 및 희소 빈발 패턴을 둘 다 가지므로 단일 알고리즘으로 빠르게 탐사 하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 단일 알고리즘을 사용하면서도 밀집 및 희소 빈발 패턴 모두에 대해 빠르게 빈발 패턴을 마이닝할 수 있는 압축된 패트리샤 빈발 패턴 트리라는 새로운 자료구조와 이를 사용한 빈발 패턴 마이닝 알고리즘을 제안한다. 실험 평가는 제안한 알고리즘이 대용량 희소 및 밀집 빈발 데이터에서 기존의 FP-Growth 알고리즘 보다 약 10배 정도 빠르게 빈발 패턴을 탐사하는 것을 보인다. Many researches of frequent pattern mining technique for detecting unknown patterns on spatial data have studied actively. Existing data structures have classified into tree-structure and array-structure, and those structures show the weakness of performance on dense or sparse data. Since spatial data have obtained the characteristics of dense and sparse patterns, it is important for us to mine quickly dense and sparse patterns using only single algorithm. In this paper, we propose novel data structure as compressed patricia frequent pattern tree and frequent pattern mining algorithm based on proposed data structure which can detect frequent patterns quickly in terms of both dense and sparse frequent patterns mining. In our experimental result, proposed algorithm proves about 10 times faster than existing FP-Growth algorithm on both dense and sparse data.