• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권1호
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• pp.64-70
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• 2008

고성능 영상 압축 알고리즘으로서 널리 사용되고 있는 H.264 디코더의 디블록킹(Deblocking) 필터는 복호된 영상의 블록화 현상을 제거함으로써 영상의 질을 높이는 역할을 하는데 연산량이 많은 유닛중 하나이다. 본 논문에서는 효율적인 디블록킹 필터 설계를 위해 파이프라인 구조 및 1-D 필터를 사용하고 효율적인 메모리 관리를 통해 하드웨어 면적과 연산 사이클 수를 줄이고 H.264 디코더의 성능을 향상시킬 수 있는 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 구조에서는 픽셀의 재배치를 통해 동일한 1-D 필터를 이용하여 수직방향의 필터연산과 수평방향의 필터연산을 모두 지원한다. 또한 4 개의 메모리 블록 구조를 이용하여 현재 매크로블록의 픽셀과 인접한 다른 매크로블록의 픽셀의 접근 및 저장을 효율적으로 할 뿐만 아니라 필터 연산중에 움직임 보상기의 출력 픽셀을 저장하여 디블록킹 필터와 움직임 보상기 사이의 병목현상을 제거하였다. 이를 통해 디블록킹 필터에 관련된 메모리의 크기를 최소화하고 H.264 디코더의 성능을 향상시키는 이점을 얻을 수 있다. 제안된 디블록킹 필터는 Verilog-HDL을 이용하여 설계하고 FPGA를 통해 검증하였다. 합성 결과 77 MHz에서 HD 영상 디코딩이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.635-637
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• 2013

본 논문에서는 실시간으로 스테레오 정합을 수행하기 위한 하드웨어 구조를 제안한다. 스테레오 정합의 연산을 분석하여 중간 연산 결과를 재사용하여 연산량과 메모리 접근수를 최소화한다. 이러한 동작을 수행할 수 있는 스테레오 정합 연산 셀의 구조를 병렬적으로 확장하여 탐색 범위 내의 모든 비용함수를 동시에 연산할 수 있는 하드웨어의 구조를 제안한다. 이러한 하드웨어 구조를 확장하여 2차원 영역에 대한 비용함수를 연산할 수 있는 하드웨어의 구조와 동작을 제안한다. 구현한 하드웨어는 FPGA 환경에서 최소 250Mhz의 클록 주파수에서 동작이 가능하고, 64화소의 탐색범위를 적용한 경우에 $640{\times}480$ 스테레오 영상을 약 813fps의 성능으로 처리할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권5호
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• pp.112-120
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• 2013

본 연구에서는 UHD($3840{\times}2160$)영상을 실시간 처리하는 고성능 H.264/AVC CAVLC 부호화기를 설계하였다. 연산처리 성능을 높이기 위해 통계값 탐색 과정과 코드워드 부호화 과정을 각각 1사이클에 처리하도록 설계하였다. 통계값 탐색과정을 1사이클에 처리하기 위해 16개 계수들의 '0' 또는 '0'이 아님을 표시하는 비트열을 만들어 산술 및 논리연산을 통해 통계값을 한 번에 구하였다. 그리고 코드워드 부호화 과정을 1사이클에 처리하기 위해 레벨의 코드워드 길이를 결정하는 계수들과 임계값들과의 비교 연산을 동시에 처리함으로써 코드워드 부호화 과정의 재귀적 연산을 제거하였다. 제안하는 H.264/AVC 병렬 CAVLC 부호화기는 통계값 탐색 단계과 코드워드 부호화 단계로 나뉘는 2단 파이프라인 구조로 고속 병렬 연산 회로를 구현하였으며, 산술 연산을 적용하여 코드워드 부호화 테이블을 회로의 크기를 줄이고자 하였다. 0.13um 공정에서 시뮬레이션한 결과, 게이트 수는 33.4Kgates이며, 최대동작주파수 100MHz에서 UD 영상을 초당 100프레임으로 실시간 처리가 가능하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.7-9
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• 2012

CPU는 싱글 코어 구조에서 클록 속도를 높여 성능을 향상 시키려는 노력을 해왔으나 한계에 도달하자 하나의 칩에 코어를 여러 개 둔 멀티코어 형태로 발전하였다. CPU의 성능 향상을 위해 이제는 3D그래픽을 연산처리하기 위해 만들어진 GPU와 결합하기에 이르렀다. CPU와 GPU의 결합은 CPU간의 결합보다 훨씬 더 좋은 성능을 보였고 전력의 사용량도 더 적었으며 비용면에서도 경제적이라는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 CPU와 GPU의 Heterogeneous multicore상에서 성능을 최적화하기 위해 기존의 병렬화 모델을 조합하고 최적화를 시도하였다. CPU상에서는 성능 향상을 위해 기존의 병렬 프로그램 모델인 SIMD와 공유메모리 병렬 프로그래밍 모델 그리고 메시지 패싱 병렬 프로그래밍 모델을 조합하는 실험을 했다. GPU에서는 CUDA를 최적화 하였다. 이렇게 CPU와 GPU를 최적화하고 조합하여 고성능 연산을 요구하는 어플리케이션을 위한 Heterogeneous multicore 성능 최적화 방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.122-123
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• 2011

본 논문에서는 분산전원시스템에서 계통의 전력품질 향상 및 분산전원과 계통의 전력흐름(Power flow)을 제어 할 수 있는 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter)하나만을 사용하는 분산전원용 저가격 순시전력제어기를 제안한다. 제안된 시스템은 1개의 BPF만을 사용하여 무효전력보상 및 전력흐름을 제어함으로써 복잡한 행렬 연산 없이 순시제어가 가능한 장점으로 고성능 연산장치 또는 곱셈기와 같은 부가회로 없이 회로구성을 할 수 있어 저가격으로 회로구현이 가능하다. 제안된 시스템의 유용성을 확인하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.157-159
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• 2002

슈퍼컴퓨터 사용자들은 FTP(File Transfer Protocol)을 이용해서 파일을 전송한다. 전송되는 데이터들은 여러 분야에 걸친 연구관련 자료로서 고성능 슈퍼컴퓨터에 의한 연산 처리가 요구되며 그 결과들은 연구결과에 많은 영향을 준다. 사용자들의 연구 데이터가 담긴 대용량 파일의 전송할 때 성능향상 방법을 적용하고 네트워크 상태에 따라 QoS(Quality of Service)를 할당한다면 데이터의 손실률을 최소화하고 신뢰성 있는 네트워크 상태로 인하여 사용자들은 연산처리 결과가 더욱 정확하다고 신뢰할 수 있다. 본 고에서는 대용량 파일을 전송 할 때 성능을 향상시키는 방법과 QoS 적용 방법을 알아본다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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• pp.1443-1446
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• 2002

슈퍼컴퓨터를 사용할 때 사용자들은 FTP(파일 전송 프로토콜)을 이용해서 파일을 전송한다. 전송되는 데이터는 여러 분야에 걸친 연구에 관련된 자료이며 슈퍼컴퓨터에 의해 연산 처리된 결과들은 연구결과에 많은 영향을 준다. 따라서 전송되는 대용량의 파일에 QoS 를 적용해서 신뢰성 있는 대역폭을 제공해주고 고성능의 전송속도와 최소의 손실률을 보장해줄 수 있다면 사용자들은 연산처리 결과가 더욱 정확하다고 신뢰할 수 있으며 편리함을 느낄 수 있다. 본 고에서는 QoS 를 인식하는 파일 전송 방법을 연구하고 그 모델을 제시하고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.283-285
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• 2003

슈퍼컴퓨터 사용자들은 FTP(File Transfer Protocol)을 이용해서 대용량의 파일을 전송한다. 전송되는 데이터들은 승용차나 비행기 설계, 의약품 개발. 기상 예보 그리고 복잡한 수학적 계산 등과 같이 다양한 분야에 걸친 연구관련 데이터로서 고성능 슈퍼컴퓨터에 의한 연산 처리가 요구된다 기존의 FTP 는 네트워크 상태에 따라 전송 지연이나 데이터 손실 등의 문제로 사용자의 불편을 초래하였다. 이에 전송 성능을 효율적으로 높이고 데이터 손실을 최소화를 제공하는 연구가 필요하다. 근래의 TCP (Transmission Control Protocol) 성능 향상 연구에 관한 연구들의 관심은 크게 두 가지이다. 하나는 윈도우 사이즈 조절(auto-tuning)이고, 다른 하나는 Multi-stream 이다. 본 연구에서는 파일 전송 성능 향상을 위한 방법으로 윈도우 사이즈 조절 방법을 사용하였고, 네트워크 상태에 따라 QoS(quality of Service)를 제공한다. 이런 성능 향상 결과로 신뢰성 있는 네트워크를 제공하여 사용자들은 신속하게 데이터를 전송하며 연산처리 결과가 더욱 정확하다고 신뢰할 수 있다. 본 고에서는 대용량 파일을 전송 할 때 성능을 향상시키는 관련 연구를 알아보고 대용량 파일 전송 중 네트워크 상태에 따라 005를 능동적으로 작용하여 테스트하고 성능을 분석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.113-114
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• 2019

클라우드 환경에서는 가상머신의 고성능 연산을 지원하기 위해 Graphic Processing Unit(GPU)를 사용한다. 가상머신들은 공평성을 위해 독립적인 가상머신 스케줄러를 사용하기 때문에 컴퓨팅 자원의 초과 사용으로 인한 성능 저하가 발생해도 동일한 작업을 수행하는 가상머신들의 성능은 균등하게 측정된다. 하지만 GPU 연산의 경우 다중 작업을 수행할 때 하드웨어 기반 스케줄러를 사용하며 가상머신의 입출력 작업을 위한 하이퍼바이저의 First In First Out(FIFO) 기반 스케줄링 기법으로 인해 가상머신 사이의 공평성을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 GPU 메모리를 초과 사용하는 환경에서 가상머신들의 성능을 측정하고 성능 불균형으로 인한 문제를 분석한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.323-328
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• 2008

본 논문에서는 연산 중심의 DSP 작업에 대한 성능을 유지하면서 제어 작업을 효과적으로 수행할 수 있는 프로세서 구조를 제안하고 구현하였다. 전통적으로 DSP작업은 직렬 연결된 연산기로 구현되지만, 제안한 프로세서에서는 곱셈기, 2개의 ALU, 읽기/쓰기 유닛 등 4개의 실행 유닛이 병렬로 배치되어 있고 수퍼스칼라 방식으로 제어되므로 동시에 처리된다. 제안된 프로세서를 사용하여 AC-3 오디오 복호화기를 구현하여 성능이 37.8% 향상됨을 확인하였다. 이와 같은 연구는 기존의 고성능 DSP를 사용할 수 없는 저가격의 가전기기용 부품제작에 활용이 가능하다.