Constant Geometry Programmable Input Length 2-Dim FFT/IFFT System using Unified Twiddle Factor LUT

Constant Geometry 2D parallel FFT를 기반으로, twiddle factor를 위한 통합 LUT 및 그 twiddle factor의 PE로의 효율적인 공급 구조를 적용함으로써, 고속 처리에 적합하고 하드웨어 복잡도 및 소비 전력을 줄인 아키텍쳐가 소개된다. 다수의 PE의 병렬 구조에 최적화되어 고속, large input length를 처리 가능하며, butterfly stage의 직/병렬 조절이 가능함에 따라, 다양한 응용 분야에 최적화가 용이하다. 또한, 동일한 하드웨어를 중복 사용하여 CGFFT 및 CGIFFT를 함께 구현 가능하도록 하였다. 다수의 PE 간에 twiddle factor가 중복되어, 이를 통합 저장하는 LUT를 제안하였다. 또한 twiddle factor 실수부와 허수부 값 간의 중복성을 이용해, 실수부만을 저장하여 LUT 크기를 감소시켰다. 이러한 twiddle factor를 효율적으로 각 PE에 공급하는 구조가 제안되었으며, butterfly 연산의 일부 결과를 LUT에서 직접 제공해, 연산에 필요한 complex multiplier 개수를 25% 감소시켰다. 동일한 throughput일 때 기존 FFT에 비해 LUT 저장 개수가 0.003%로 크게 감소되었으며, 이를 제안된 twiddle factor 공급 구조와 함께 Verilog synthesis를 통하여 검증하였다.