• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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• pp.709-711
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• 2002

본 논문은 AE32000 프로세서를 특정 응용 목적의 시스템에 최적화시키기 위하여 개발한 방법을 소개한다. 내장형 프로세서 시스템에서는 프로세서가 수행할 작업의 내용이 미리 알려진 경우가 많다. 이와 같이 작업내용이 정해진 경우 최적의 명령어 집합을 정하고 사용하는 것이 시스템의 동작 속도와 제작비용 및 전력 소모에 매우 큰 영향을 줄 수 있다. 각기 다른 목적의 내장형 시스템에 사용할 수 있으며 각 응용 목적에 최적화된 프로세서를 얻기 위해서는 가변 목표형 설계 기법이 요구된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권9호
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• pp.7-13
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• 2010

본 논문은 스마트폰, 타블렛 PC와 같은 개인용 정보 단말장치 응용에 적합한 프로세서 구조를 제안한다. 고성능 내장형 프로세서 개발은 아키텍쳐의 변화가 필요하고, 오버헤드가 크기 때문에, 업계에서는 높은 동작 주파수의 고성능 내장형 프로세서의 개발에 전념하고 있다. 고성능 프로세서 구조 중 비순차 슈퍼스칼라(out-of-order superscalar)는 하드웨어 복잡도가 과도하게 증가하며, 그에 비해 성능 향상이 적으므로 내장형 응용에 적합하지 않다. 따라서 하드웨어 복잡도가 낮은 고성능 내장형 프로세서 구조의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 스칼라, 슈퍼스칼라, 멀티프로세서 방식에 비하여 복잡도가 낮은 새로운 SMT(Simultaneous Multi-Threading) 구조를 제안한다. 최근의 개인용 정보단말기는 많은 작업을 동시에 수행하기 때문에, SMT나 CMP는 이에 적합한 구조라 할 수 있다. 또한, 시뮬레이션 결과 SMT는 여러 프로세서 구조 중 가장 효율이 높은 프로세서로 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.149-157
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• 2020

최근 인공지능에 대한 관심이 높아짐에 따라 인공지능 프로세서를 하드웨어로 구현하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 인공지능 프로세서는 기존에 기능 검증을 위한 프로세서 시뮬레이션 외에 애플리케이션 단계에서 인공지능 프로세서가 해당 애플리케이션에 적합한지에 대한 성능 검증이 추가로 필요하다. 본 논문에서는 인공지능 프로세서를 활용한 애플리케이션 성능 검증과 프로세서의 한계점을 탐색할 수 있는 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 제안한다. 본 논문은 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 구현하기 위하여 기존에 구현된 인공지능 프로세서의 구조를 분석하고 이를 기반으로 인공지능 프로세서를 모사하는 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 구현한다. 내장형 인공지능 프로세서를 위한 성능 분석기를 활용해 이미지 인식, 음성 인식 애플리케이션에서 인공지능 프로세서의 성능 분석 및 한계점을 탐색하고, 제한된 메모리 크기 안에서 인공지능 프로세서의 구조를 최적화한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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• pp.21-24
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• 2012

실시간성(Real-Time)이란 정확한 주기에 정확한 결과 값의 반환, 혹은 일정한 주기마다 정해진 일을 수행하는 것으로써, 내장형 소프트웨어 분야에서 갖추어야할 가장 중요한 요건이다. 최근 이러한 내장형 시스템의 사양이 싱글프로세서에서 멀티프로세서로 변화됨에 따라 멀티프로세서 상에서의 실시간성을 제공하기 위한 연구가 중요시 되고 있다. 실시간성은 운영체제에 종속적으로 운영체제에 따라 제공여부가 결정되는데, 범용 운영체제인 리눅스의 경우 운영체제에 패치(Patch)를 통해 실시간성을 제공하고 있다. 그러나 다른 범용 운영체제인 윈도우즈의 경우 고가의 구입비용을 가지는 서드파티를 구매하여 실시간성을 제공해야한다. 이에 따라 실시간성을 제공하는 윈도우즈 기반의 제품을 개발 시 개발 비용의 증가를 초래하는 문제점이 발생한다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 범용 운영체제인 멀티프로세서 기반의 윈도우즈 XP 환경에서 실시간성을 제공하기 위한 연구가 필요하다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권5호
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• pp.241-251
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• 2007

최근의 내장형 프로세서를 설계하는데 있어서는 성능 못지 않게 에너지 효율성이 중요하게 고려되어야 한다. 내장형 프로세서에서 소모되는 에너지의 상당 부분은 캐쉬 메모리에서 소모되는 것으로 알려지고 있다. 특히 1차 명령어 캐쉬는 거의 매 사이클마다 접근이 이루어지므로 상당히 많은 양의 동적 에너지를 소모하게 된다. 그러므로, 내장형 프로세서를 설계하는데 있어서 1차 명령어 캐쉬의 에너지 효율성을 높이는 기법은 프로세서의 총 에너지 소모를 줄여주는 결과로 이어질 것으로 기대된다. 본 논문에서는 내장형 프로세서에 적합한 저전력 1차 명령어 캐쉬를 설계하는 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 명령어 캐쉬를 여러 개의 작은 서브 캐쉬들로 분할하는 기법을 통해 명령어 접근 시 활성화되는 캐쉬의 크기를 줄임으로써 1차 명령어 캐쉬에서 소모되는 동적 에너지를 감소시켜 준다. 또한, 하나의 서브 캐쉬 크기를 페이지 크기와 동일하게 함으로써 캐쉬 내에서 태그가 차지하는 칩 공간을 없애고, 태그 비교에 소모되는 에너지도 없애는 효과를 얻는다. 제안하는 1차 명령어 캐쉬는 물리적인 접근 시간 감소를 통해 캐쉬 분할로 인한 성능 저하를 최대한 줄이고, 에너지 감소 효과는 최대로 얻고자 한다. 모의 실험 결과, 제안하는 구조는 기존의 1차 명령어 캐쉬 구조와 비교하여 명령어 접근에 소모되는 동적 에너지를 평균 $37%{\sim}60%$ 감소시키는 결과를 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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• pp.261-266
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• 2007

내장형 시스템에 보다 강력한 성능이 요구됨에 따라 내장형 마이크로 프로세서는 보다 깊은 파이프라인을 채택하고 있다. 따라서, 내장형 마이크로 프로세서는 보다 정확한 분기 예측기를 필요로 하고 있다. 이러한 상황에서 분기 예특기의 구조, 성능 및 전력 소모와 전체 시스템의 전력 소모 사이의 trade-off를 분석하는 것은 매우 중요하다. 내장형 환경에서 시스템의 전력 소모는 설계 시 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히 내장형 시스템의 요구사항은 동작할 응용 프로그램에 의하여 규정되고, 전력 소모도 응용프로그램의 구조와 강하게 연관되어 있다. 본 논문의 목표는 내장형 환경에서 성능-전력 공간에서 분기 예측기를 분석하는 기법을 제시하는 것에 있다. 이를 통하여, 분기 예측기 테이블의 성능-전력을 고려한 최적화된 크기를 찾을 수 있다. 이러한 목표는 수학적 모델링을 통한 정량적 예측의 수행 및 시뮬레이션 결과와의 비교를 통한 수학적 모델링의 검증의 과정을 통하여 이루어진다. 결과는 우리의 수학적 모델이 성능-전력 공간에서 분기 예측기 테이블의 최적화된 크기 결정의 해법을 제공하고 있음을 보여주고 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.547-549
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• 2004

비교적 적은 수의 레지스터를 사용하는 내장형 프로세서에서 미디어 데이터를 처리할 때, 레지스터 부족으로 인하여 프로세서의 성능이 현저히 감소하는 경우가 있다. 본 논문에서는 이를 Shadow 레지스터 기법을 사용하여 해결하는 방안을 제안한다. 프로토타입 프로세서를 사용한 비교 실험에서, 제안된 기법은 약 16.7%의 하드웨어 추가로 구현될 수 있으며, 실행기간을 약 16-28%, 감소시키고 실행 프로그램의 크기를 약 3.3-5% 감소시킬 수 있음을 보였다. 본 논문의 실험 결과는 이상적인 메모리 모델 하에서 얻어진 것으로서 실제적인 환경에서는 더욱 큰 이득이 예상된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.104-110
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• 2006

본 논문에서는 인텔사의 StrongARM 프로세서에 내장형 리눅스 운영 시스템을 실장하여 내장형 웹 서버를 구현하고 ARM프로세서에 연결된 병렬포트의 입 출력을 HTTP 프로토콜을 이용하여 범용 웹 브라우저에 의하여 제어하는 초소형 웹 서버 시스템을 구현함을 다루었다. 이를 위하여 리눅스 운영 시스템의 HTTP를 실장하고 CGI에 의한 병렬포트 제어 프로그램을 구현하여 프로세서 보드의 메모리에 실장한다. 프로세서의 병렬포트에 입 출력을 제어하는 하드웨어 기능을 웹 서버와 브라우저를 이용하여 원격에서 제어할 수 있도록 구현하고 실험을 통하여 내장형 웹 서버의 구현을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.265-267
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• 2003

내장형 컴퓨터 시스템은 특정 기능을 수행하기 위해 소프트웨어와 이를 구동시키기 위한 프로세서로 구성되어 있다. 이러한 시스템의 대부분은 실시간 제약들을 만족해야 한다. 실시간 제약들을 만족하는 애플리케이션을 빠른 시간안에 구현하기 위해서는 제작 전 성능을 예측하는 도구가 필수적이다. 본 논문에서는 현재 내장형 시스템 플랫폼으로 널리 활용되고 있는 ARM 기반의 내장형 애플리케이션의 극단적인(최적, 최악) 경우의 수행 시간 경계를 예측하는 문제를 연구하였다. ARM 기반의 내장형 시스템의 수행시간의 경계를 예측하기 위하여 기존의 실시간 내장형 소프트웨어의 성능 예측 도구인“Cinderella”의 기본 프레임웍을 ARM 프로세서를 지원하도록 확장하여 성능분석도구를 설계하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.139-141
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• 2006

내장형 프로세서인 SE3208의 소프트웨어 모델을 개발하고 SimpleScalar 도구 모음에 추가하여 SE3208 프로세서를 위한 시뮬레이터를 개발하였다. 소프트웨어 모델은 Simplescalar 도구의 환경에 맞춰 함수를 재사용하는 방법으로 작성되었으며, 3단 단일 파이프라인을 갖는 SE3208을 cycle단위로 시뮬레이션 할 수 있도록 시뮬레이터를 변경하였다. 동일한 프로그램을 SE3208 소프트웨어 모델과 PC 상에서 각각 실행시켜 그 결과를 비교함으로써 개발된 시뮬레이터의 정확성을 검증하였으며. 다양한 방식과 모드의 시뮬레이션 기능을 검증하고 성능을 비교하였다.