• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.881-888
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• 2017

다중화기를 이용한 논리설계는 구조적 디지털 시스템 설계에서 설계의 편리성과 유연성을 위한 유용한 방법으로 사용되어왔다. 본 논문에서는 다중화기(multiplexer : MUX) 기반 논리설계에서 종래의 연구들에서 세밀히 다루지 않았던 무정의 조건(don't care condition)이 논리최적화에 미치는 영향을 분석해보고 단일 다중화기 기반의 설계와 복수 다중화기 기반의 설계를 위한 무정의 조건의 활용방법을 제시한다. 특히 데이터 입력의 개수가 $2^m$개보다 적은 경우(선택선의 개수는 m개일 때)의 설계방법을 고찰한다. 제시하는 기법을 디지털논리설계 교육과 관련하여 최근 창의적 공학교육에서 크게 활용되고 있는 아두이노(Arduino)를 이용한 마이크로프로세서 설계와 연계하여 활용하는 방법에 대해서도 기술한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.699-708
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• 2006

버스 분할 기법은 통신이 많은 모듈들을 가까이 배치하고 필요한 버스 단편만 사용함으로 버스 에너지 소비를 줄인다. 그러나 MPSoC와 같은 다중 프로세서 플랫폼에서는 캐시 일관성을 유지하기 위하여 모든 프로세서에서 버스 트랜잭션을 알아야 하므로, 기존의 버스 분할 기법을 적용할 수 없다. 본 논문에서는 공유 메모리 기반의 MPSoC 플랫폼에서 버스 에너지를 절감시키기 위한 버스 분할 기법을 제안한다. 제안된 버스 분할 기법은 비 공유 메모리와 공유 메모리의 버스를 분할함으로써, 캐시 일관성을 유지하며 비 공유 메모리를 참조할 때 소비하는 버스 에너지를 최소화시킨다. 또한, 태스크별 버스 트랜잭션 횟수를 기반하여 태스크를 할당함으로써, 공유 메모리를 참조할 때 소비하는 버스 에너지를 절감시키는 캐시 일관성을 고려한 태스크 할당 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 실험에서 제안된 버스 분할 기법은 비 공유 메모리 참조시의 버스 에너지를 최대 83%까지 절감시키며, 태스크 할당 알고리즘은 공유 메모리 참조시의 버스 에너지를 최대 36%까지 절감시키는 효과가 있음을 보여준다. 그럼으로 다중 프로세서 시스템에서도 버스 분할 기법을 적용하여 버스 에너지 절감 효과를 볼 수 있으며, 캐시 일관성을 고려한 태스크 할당 기법을 통해 추가적으로 버스 에너지를 절감할 수 있음을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.113-119
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• 2005

실시간 선점형 다중 태스크 운영체제를 기반으로 구동하는 프로세서와 연결된 디바이스로부터 데이터를 입수하는 방법은 크게 폴링(Polling)과 인터럽트 구동(Interrupt driven) 방식으로 구분할 수 있다. 이들 모두에 대한 기술적인 접근은 운영체제의 스케줄링 정책 및 소프트웨어 아키텍쳐에 따라 달라질 수 있다. 위성 컴퓨팅 환경에서 위성 서브 시스템 또는 컴포넌트로부터 입수되는 데이터의 처리시 시간 준수와 정확성을 보장하는 것은 비행 소프트웨어를 개발시마다 요구되는 중요한 요구사항 중의 하나이다. 본 논문에서는 디바이스의 입출력 방식과 스케줄링과의 관계에 대한 분석 및 이에 따른 프로세서와 디바이스간의 신뢰적인 데이터 입출력 방법을 제안한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제2권6호
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• pp.974-984
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• 1995

본 논문에서는 벡타연산을 효율적으로 수행하고 대단위 병렬시스템을 지원하는 다중 스레드구조, MULVEC(MULtithreaded architecture of the VEctor Computations) 을 제시한다. MULVEC은 데이타플로우 모델에 수퍼 스칼라 RISC 마이크로 프로세서를 갖는 기존의 폰 노이만 모델을 도입하였다. 그리고 동일한 스레드 세그멘트내에 벡타 연산이 반복되는 경우에 상태필드를 이용하여 동기화의 수를 감축시켰으며, 이에 의해 문맥전환 횟수, 통신량 등을 감소시켰다. 그리고 노드 수의 변화에 대한 MULVEC의 성능평가(프로그램들의 수행시간, 프로세서들의 이용율)와 *T의 성능평가(프로그램의 수행시간)를 SPARC station 20 (super scalar RISC microprocessor)에서 시뮬레이션을 하였으며, 노드의 수, 루프의 반복홋수 등에 따라 프로그램의 수행시간이 MULVEC이 *T보 다 약 1-2배 정도 빠르다는 것을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.959-970
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• 1994

본 논문에서는 핸디 스캐너를 사용하여 인쇄 악보를 읽어들여서 이를 최종적으로 매쉬 컴퓨터에서 병렬 수행 하도록 한다. 일차적으로 특정 패턴에 따란 분류하고, 지식을 기반으로하여 인식하게 된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 전처리 과정을 최소화하고 단순한 연산을 사용한다. 인쇄 악보의 악상 기호 크기는 여러 가지가 허용되도록하며 악상 기호의 종류의 다양성 때문에 모든 기호를 인식하는 것은 어려운 일이므로 우선 사용 빈도수가 높은 몇가지 기호를 인식하도록 한다. 인식된 결과는 미디 표준파일 형식으로 변환하도록 한다. 영상 처리의 고속성이 요구되므로 다중프로세서를 갖는 병렬처리 시스템이 필요하다. 이차원적인 디지털화된 영상은 SIMD 메쉬 컴퓨터 구조에서 처리되기에 적합하므로 이 구조에 대해서 설명하고 n의 프로세서를 갖는 SIMD 메쉬 컴퓨터 구조상에서의 시간복잡도가 0(n)인 병렬 알고리즘을 기술한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.571-573
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• 2004

지금까지 시스템의 자원을 효율적으로 활용하고, 응용 프로그램의 실시간 응답을 보장하는 등의 사용자의 요구를 만족시키기 위해 다양한 다중 프로세스 스케줄링 기법들이 연구되어 왔다. 대부분의 스케줄링 기법들은 프로세서, 즉 CPU 자원을 어떻게 할당할 것인가에 초점을 맞추고 있다. 그러나 오늘날 급격한 발전을 이루고 있는 무선 모바일 네트워크 시스템에서는 전력 자원이 네트워크의 지속시간을 결정짓는 중요한 지표가 되기 때문에 프로세스 스케줄링 기법에 있어서도 전력 자원을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 충.방전을 고려하여 전력 자원을 효율적으로 사용하기 위한 스케줄링 기법에 대해 연구하였다. 각 프로세스의 실행시간과 실행 시 소비되는 전력량을 기준으로 한 6가지의 스케줄링 기법을 제안하고 이를 비교 분석하여, 그 중 단위 실행시간 당 소비되는 전력량이 작은 순서로 프로세스를 실행시키는 스케줄링 기법이 가장 효율적임을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권2호
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• pp.105-115
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• 2002

NUMa 구조는 원격 메모리에 대한 접근이 불가피한 구조적 특성 때문에 상호 연결망이 시스템 성능을 좌우하는 큰 변수가 된다. 기존에 대중적으로 사용되던 버스는 물리적 확장성 및 대역폭에서 대규모 시스템을 구성하는데 한계를 보인다. 이를 대체하는 고속의 지점간 링크를 사용한 이중 링구조는 버스가 가지는 확장성 및 대역폭의 한계라는 단점을 개선하였으나, 많은 노드가 연결되는 경우에는 응답 지연시간이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 스누핑 프로토콜이 적용된 이중 일 구조에서 노드개수 증가에 따른 응답지연시간 증가의 문제점을 보안하기 위해 코달 링 구조로의변화를 제안하고 이 구조에 효과적인 링크 제어기를 설계한다. 또한 확률 구동 시뮬레이터를통해 본 논문을 통해 제시한 코달 링 구조가 시스템의 성능 및 응답시간에 미치는 영향을 알아본다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.487-496
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• 2000

본 논문에서는, HCM 클러스러팅 방법과 유전자 알고리즘을 이용하여 다중 FNN 모델을 동정하고 최적화 한다. 제안된 다중 FNN은 Yamakawa의 FNN을 기본으로 하며, 퍼지 추론 방법으로 간략 추론을, 학습으로는 오류 역전파 알고리즘을 사용한다. 다중 FNN 모델의 구조와 파라미터를 동정하기 위해 HCM 클러스터링과 유전자 알고리즘을 사용한다. 여기서, 시스템 모델링을 위해 데이터 전처리 기능을 수행하는 HCM클러스터링 방법은 I/O 프로세서 공정 데이터를 이용하여 입출력 공간분할에 의한 다중 FNN 구조를 결정하기 위해 사용된다. 또한 유전자 알고리즘을 사용하여 멤버쉽함수의 정점, 학습율, 모멘텀 계수와 같은 다중 FNN 모델의 파라미터들을 동조한다. 모델의 근사화와 일반화 능력 사이에 합히적 균형을 얻기 위해 하중계수를 가진 합성 성능지수를 사용한다. 이 합성 성능지수는 근사화 및 예측 능력사이의 상호 균형과 의존성을 고려한 하중계수를 가진 합성 목적함수를 의미한다. 데이터 개수, 비선형성의 정도에 의존하는 이 합성 목적함수의 하중계수의 선택, 조절을 통하여 최적의 다중 FNN 모델을 설계하는 것이 유용하고 효과적임을 보인다. 제안된 모델의 성능 평가를 위하여 가스로 공정의 시계열 데이터와 비선형 함수의 수치 데이터를 사용한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.629-638
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• 2005

시스템 온 칩 설계에서 온 칩 버스는 전체 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 특히 프로세서, DSP 및 멀티미디어 IP와 같이 보다 높은 버스 대역폭을 요구하는 IP가 사용될 경우 온 칩 버스의 대역폭 문제는 더욱 심각해진다. 이에 따라 최근 ARM 사에서는 고성능 온 칩 버스 구조인 ML-AHB 버스 매트릭스를 제안하였다. ML-AHB 버스 매트릭스는 시스템 내의 다중 마스터와 다중 슬레이브간의 병렬적인 접근 경로를 제공하여 전체 버스 대역폭을 증가시켜주고, 최근 많은 프로세서 요소들을 사용하는 휴대형 기기 및 통신 기기 등에 적합한 고성능 온 칩 버스 구조이다. 하지만 내부 컴포넌트인 입력 스테이지와 무어 타입으로 구현된 중재 방식으로 인해 마스터가 새로운 전송을 수행할 때 또는 슬레이브 레이어를 변경할 때 마다 항상 1 클럭 사이클 지연 현상이 발생된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 기존 ML-AHB 버스 매트릭스 구조를 개선하였다. 기존 버스 매트릭스 구조에서 입력 스테이지를 제거하고, 개선된 구조에 적합하도록 중재 방식을 변경하여 1 클럭 사이클 지연 문제를 해결하였다. 개선된 결과 4-beat incrementing 버스트 타입으로 다수의 트랜잭션을 수행할 경우, 기존 ML-AHB 버스 매트릭스에 비해 전체 버스 트랜잭션 종료 시간 및 평균 지연 시간이 각각 약 $20\%,\;24\%$ 정도 짧아졌다. 또한 FPGA의 슬라이스 수는 기존의 ML-AHB 버스 매트릭스보다 약 $22\%$ 정도 감소하였고, 클럭 주기도 약 $29\%$ 정도 짧아졌다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권2호
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• pp.45-52
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• 2011

과거에는 환자가 초음파 영상진단장치가 설치되어 있는 방에 가서 진단을 받았지만, 현재는 의사가 초음파 영상 진단장치를 가지고 이동하면서 환자를 진단(모바일 초음파, handheld ultrasound)할 수 있는 시대가 왔다. 그러나 초음파 영상진단장치로서의 기본적인 기능만을 구현하였으며, 초음파 영상의 질을 결정하는 초음파 빔의 포커싱 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족하지 못하는 실정이다. 또한 모바일 기기의 경우 저전력의 요구조건도 만족하여야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 모바일 초음파 영상신호의 포커싱을 위한 방법 중 대표적인 빔포밍 알고리즘(Beamforming Algorithm)을 고성능, 저전력으로 처리 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD)기반의 멀티코어 프로세서를 제안한다. 제안한 SIMD기반 멀티코어 프로세서는 16개의 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)로 구성되어 있으며, 초음파의 에코 영상데이터에 내재한 무수한 데이터 레벨 병렬성을 활용하여 빔포밍 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족시킨다. 모의실험 결과, 제안한 멀티코어 프로세서는 현재 상용 고성능 프로세서인 TI DSP C6416보다 평균 15.8배의 성능, 6.9배의 에너지 효율 및 10배의 시스템 면적 효율을 보였다.