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제한된 범위의 Signed-Digit Number 인코딩을 이용한 병렬 십진 곱셈기 설계
황인국,김강희,윤완오,최상방,Hwang, In-Guk,Kim, Kanghee,Yoon, WanOh,Choi, SangBang 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.49 No.11
본 논문에서는 제한된 범위의 Signed-Digit number 인코딩과 축약 단계를 이용한 고정소수점 병렬 십진 곱셈기를 제안한다. 제안한 병렬 십진 곱셈기는 승수와 피승수를 제한된 범위의 SD number로 인코딩하여 캐리 전달 지연 없이 빠르게 부분곱을 생성한다. 인코딩에 사용하는 숫자의 범위를 줄임으로써 SD number 다중 피연산자 덧셈의 한번에 연산 가능한 피연산자의 개수가 늘어나게 되고, 이에 따라 부분곱 축약 단계의 연산을 빠르게 수행 할 수 있다. 제안한 병렬 십진 곱셈기의 성능 평가를 위해 Design Compiler에서 SMIC사의 180nm CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 기존의 Signed-Digit number를 이용한 병렬 십진 곱셈기보다 전체 지연시간은 4.3%, 전체 면적은 5.3% 감소함을 확인 하였다. 전체 지연시간 및 면적에서 부분곱 축약 단계가 차지하는 비중이 가장 크므로 부분곱 생성 단계에서 약간의 지연시간 및 면적 증가가 있음에도 불구하고 전체 지연시간과 면적이 감소하는 결과를 얻을 수 있다. In this paper, parallel decimal fixed-point multiplier which uses the limited range of Singed-Digit number encoding and the reduction step is proposed. The partial products are generated without carry propagation delay by encoding a multiplicand and a multiplier to the limited range of SD number. With the limited range of SD number, the proposed multiplier can improve the partial product reduction step by increasing the number of possible operands for multi-operand SD addition. In order to estimate the proposed parallel decimal multiplier, synthesis is implemented using Design Compiler with SMIC 180nm CMOS technology library. Synthesis results show that the delay of proposed parallel decimal multiplier is reduced by 4.3% and the area by 5.3%, compared to the existing SD parallel decimal multiplier. Despite of the slightly increased delay and area of partial product generation step, the total delay and area are reduced since the partial product reduction step takes the most proportion.
정용수(Yong Su Jeong),최상방(SangBang Choi) 대한전기학회 2015 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2015 No.4
Because hundreds of cycles to retrieve the data from the memory when a cache miss occurs before consumption, the use of a hardware prefetcher method to reduce the long memory latency. In this paper, proposed data prefetcher considering the order of the data access to the cache stores the difference between the data address and the entry point address in delta field and creates a delta history. In order to estimate the proposed data prefetcher, prefetcher is implemented using gem5 simulator. L1 Miss Rate is reduced by 15% and the storage is reduced by 0.4%, compared to the SMS.
정용수(Yong Su Jeong),최상방(SangBang Choi) 대한전기학회 2015 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2015 No.4
Because hundreds of cycles to retrieve the data from the memory when a cache miss occurs before consumption, the use of a hardware prefetcher method to reduce the long memory latency. In this paper, proposed data prefetcher considering the order of the data access to the cache stores the difference between the data address and the entry point address in delta field and creates a delta history. In order to estimate the proposed data prefetcher, prefetcher is implemented using gem5 simulator. L1 Miss Rate is reduced by 15% and the storage is reduced by 0.4%, compared to the SMS.
무선 센서 네트워크에서 에너지 효율 향상을 위한 이동 에이전트 기반 데이터 수집 알고리즘
양명준(Myungjoon Yang),김진혁(Jinhyuk Kim),최상방(Sangbang Choi) 한국통신학회 2014 韓國通信學會論文誌 Vol.39 No.8(네트워크)
무선 센서 네트워크는 정보를 수집하고자 하는 구역에 배포된 센서 노드를 이용한 네트워크이다. 센서 노드들은 배터리 교체가 어렵기 때문에 한정된 에너지로 동작하기 위해서는 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 노드 간의 거리에 따라 클러스터를 구성한 뒤 이동 에이전트를 이용하여 효율적으로 데이터를 수집하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 가능한 노드간의 전송 충돌을 줄이고 최저 지연 시간을 보장하기 위하여 거리에 기반한 토폴로지를 구성한 후, 이를 이용하여 클러스터를 구성한다. 알고리즘의 성능 비교를 위하여 기존의 이동 에이전트를 이용한 데이터 수집 알고리즘인 GCF, LCF, TBID와 비교한 결과, 노드가 300개 일 때 기존의 알고리즘보다 네트워크 수명이 각 각 194배, 124.6배, 1.46배 향상되었으며 데이터 병합 시 각 87.5%, 85%, 45%의 에너지 효율 상승을 보여주었다. Wireless Sensor Network(WSN) is a network which consists of sensor nodes(SNs) in data collection area. It is hard for the SNs to replace battery. Thus energy and transfer efficiency is important because the energy is limited. In this paper, we propose energy-efficient data collection algorithm for wireless sensor networks by using mobile agent in distance-based cluster structure. For avoid collisions and guarantee low latency, make distance-based topology and build cluster by the topology. For performance comparison of the proposed algorithm, compare with existing mobile agent algorithm. When network constructed by 300 nodes, proposed algorithm has performance increase than existing algorithm(GCF, LCF, TBID) in network lifetime 194, 124.6, 1.46 times each and data merging energy efficiency 87.5%, 85%, 45% each.
WBAN 환경에서 에너지 효율을 고려한 트래픽 적응형 전송 알고리즘
김진혁(Jinhyuk Kim),홍창기(Changki Hong),최상방(Sangbang Choi) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.5B
Wireless Body Area Network (WBAN)은 인체 주변 3∼5m 이내의 영역에서 의료 및 비의료 장치들로 구성된 네트워크이다. 다양한 서비스를 제공해야 하는 WBAN은 저전력, 다양한 전송률, 데이터 우선순위 등의 요구사항들을 만족시켜야 한다. 특히, 생체 정보 모니터링을 위한 노드들은 배터리 교체가 어렵고 따라서 한정된 배터리로 동작해야 하기 때문에 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 전송을 위하여 노드의 전송해야 하는 데이터양에 따른 전송주기 조절 알고리즘을 제안한다. 또한 데이터 우선순위에 따른 전송보장을 위하여 에너지검출 구간을 추가하여 우선순위를 보장할 수 있는 구조를 제안하며, 서로 다른 전송주기를 갖는 같은 우선순위 기반 데이터 전송에서 충돌을 줄이기 위하여 전송에 실패한 노드의 우선순위를 높여줌으로써 충돌을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.6 표준 Slotted Aloha 전송 방식과 비교한 결과 충돌 회피율의 상승으로 최대 채널 효율이 높아지고, 에너지 소모량이 적어지는 것을 확인하였다. Wireless Body Area Network (WBAN) is a network around a human body within 3∼5m which consists of medical or non-medical device. WBAN has to satisfy many kinds of demands such as low-power, a variety of data rate and a data priority. Especially, it is hard for the nodes for monitoring vital signs to replace battery. Thus energy and channel efficiency is important because the battery power is limited. In this thesis, a novel algorithm for reducing the energy consumption is proposed. The proposed algorithm adjusts transmission period according to traffic. by means of determining transmission period by amount of data, the node can reduce energy consumption. Energy detection is performed in order to guarantee data priority before attempting to transmit. In case of failing to transmit, it is proposed that energy consumption is reduced through avoiding collision by changing priority. The comparison result shows that the proposed algorithm reduces power consumption and increasing maximum channel efficiency by avoiding collision.