• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.16 no.2
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• pp.198-205
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• 2013

In this paper, the performance of multicore processor architecture is analyzed which utilizes out-of-order superscalar processor core using multiple basic block execution. Using SPEC 2000 benchmarks as input, the trace-driven simulation has been performed for the out-of-order superscalar processor with the window size from 32 to 64 and the number of cores between 1 and 16, exploiting multiple basic block execution from 1 to 4 extensively. As a result, the multicore out-of-order superscalar processor with 4 basic block execution achieves 22.0 % average performance increase over the same architecture with the single basic block execution.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.04a
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• pp.33-36
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• 2014

최근 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 디바이스가 상용화 되어감에 따라 그 안에서 핵심적인 처리기능을 담당하는 프로세서의 코어 수가 점차적으로 늘어나고 있다. 많은 수의 코어를 효율적으로 사용하기 위해 여러 가지 메커니즘이 구현되어 있으나, 단일 프로세스를 순차적으로 실행하는 경우 여전히 성능에서의 한계가 존재한다. 병렬화 되어 있지 않은 프로세스의 경우, Amdahl's Law[1]에 따르면 순차적으로 실행을 할 수 밖에 없는 부분이 존재하고, 이 부분은 하나의 코어에서만 실행되기 때문에 많은 연산 자원들이 낭비되는 현상이 발생한다. 본 논문은 다중 코어 환경에서 이러한 잉여자원을 효과적으로 사용하기 위해 Back-end Fusion 이라는 구조를 제안하여 프로세서의 성능 향상을 위한 연구를 진행하였다. Back-end Fusion 이란, 연산 처리를 담당하는 back-end 부분(execution unit, writeback 단계 등)을 필요에 따라 코어 간에 동적으로 재구성하여 성능을 향상시키는 메커니즘이다. 이 재구성된 프로세서의 back-end 를 효율적으로 사용하기 위해, 종속성과 로드 밸런스 등을 고려한 인스트럭션 분배 알고리즘을 함께 제안한다. Intel 사의 x86 Instruction Set Architecture(ISA)를 기반으로 한 시뮬레이터를 이용하여 Back-end Fusion 프로세서의 성능을 측정 해 본 결과 기존의 단일 코어 프로세서에 비해 평균 32.2%의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.9 no.7
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• pp.487-493
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• 2015

The reconstruction on the computed tomography requires much time for calculation. The calculation time rapidly increases with enlarging matrix size for improving image quality. Multi-core processor, multi-core CPU, has widely used nowadays and has provided the reduction of the calculation time through multi-threads. In this study, the calculation time of the reconstruction process would improved using multi-threads based on the multi-core processor. The Pthread and the OpenMP used for multi-threads were used in convolution and back projection steps that required much time in the reconstruction. The Pthread and the OpenMP showed similar results in the speedup and the efficiency.

• The Journal of Korean Association of Computer Education
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• v.17 no.1
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• pp.107-115
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• 2014

This paper evaluates and analyzes the performance of TILE-Gx36(Gx36), a many-core processor. The PARSEC parallel benchmark suite was used to measure the performance, and Core i7 (i7) and Atom are used for the performance comparison. When experimented with the maximum number of threads that can be executed concurrently on each machine, Gx36 showed a 2.73${\times}$ inferior performance to Core i7 and a 1.93${\times}$ superior performance to Atom. Gx36 has the largest Last Level Cache(LLC) among the compared processors. Nevertheless, it reported the biggest number of LLC misses, which, we strongly believe, is the major culprit for lower performance than expected. Our study suggests that the DDC employed in Gx36 is not a favorable cache structure for the general-purpose high-performance computing. The actual measurement with off-the-shelf machine provides non-biased data for polishing the future many-core architecture.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.19 no.12
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• pp.1-10
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• 2014

This paper proposes a scheduling scheme that enhances power consumption efficiency of periodic real-time tasks using DVFS and power-shut-down mechanisms while meeting their deadlines on multicore processors. The proposed scheme is suitable for dependent multicore processors in which processing cores have an identical speed at an instant, and resolves the load unbalance of processing cores by exploiting parallel processing because the load unbalance causes inefficient power consumption in previous methods. Also the scheme activates a part of processing cores and turns off the power of unused cores. The number of activated processing cores is determined through mathematical analysis. Evaluation experiments show that the proposed scheme saves up to 77% power consumption of the previous method.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2016.10a
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• pp.164-166
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• 2016

PRESENT/ARIA/AES의 3가지 블록 암호 알고리즘을 지원하는 암호 프로세서를 MPW(Multi-Project Wafer)칩으로 구현하였다. 설계된 블록 암호 칩은 PRmo(PRESENT with mode of operation) 코어, AR_AS(ARIA_AES) 코어, AES-16b 코어로 구성된다. PRmo는 80/128-비트 마스터키와, ECB, CBC, OFB, CTR의 4가지 운영모드를 지원한다. 128/256-비트 마스터키를 사용하는 AR_AS 코어는 서로 내부 구조가 유사한 ARIA와 AES를 통합하여 설계하였다. AES-16b는 128-비트 마스터키를 지원하고, 16-비트 datapath를 채택하여 저면적으로 구현하였다. 설계된 암호 프로세서를 FPGA검증을 통하여 정상 동작함을 확인하였고, 0.18um 표준 셀 라이브러리로 논리 합성한 결과, 100 KHz에서 52,000 GE로 구현이 되었으며, 최대 92 MHz에서 동작이 가능하다. 합성된 다중 암호 프로세서는 MPW 칩으로 제작될 예정이다.

• Journal of KIISE
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• v.44 no.9
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• pp.878-886
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• 2017

This paper discusses performance bottlenecks that may occur when executing high-performance computing MPI applications in the Intel's next generation many-core processor called Knights Landing(KNL), as well as effective resource allocation techniques to solve this problem. KNL is composed of a host processor to enable self-booting in addition to an existing accelerator consisting of a many-core processor, and it was released with a new type of on-package memory with improved bandwidth on top of existing DDR4 based memory. We empirically verified an improvement of the execution performance of multiple MPI applications and the overall system utilization ratio by studying a resource allocation method optimized for such new many-core processor architectures.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.11a
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• pp.116-119
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• 2011

다중코어(Many-Core) 시스템은 많은 코어들이 상호연결망을 통해서 연결되어있는 시스템으로, 단일코어나 멀티코어 시스템에 비해 보다 많은 병렬 컴퓨팅 자원을 지원한다. Amdahl 의 법칙에 의하면 병렬화되어 처리하는 부분은 이론적으로 프로세서의 개수에 비례하게 가속화 될 수 있지만, 상호연결망에서의 전송 지연을 비롯한 많은 요인에 의해서 성능의 가속화가 저해된다. 특히 캐시 일관성 규약(Cache Coherence Protocol)을 지원하는 대부분의 다중코어 시스템에서는 병렬화를 함에 있어서 캐시 미스로 인해 발생하는 데이터의 전송 지연이 성능에 많은 영향을 미칠 수 있다. 따라서 효과적인 병렬 프로그램을 위해서는 캐시 구조에 대한 이해를 바탕으로 상호연결망에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 메쉬(Mesh) 구조의 64 코어 다중코어 시스템인 TilePro64 를 이용하여 상호연결망의 데이터 전송 지연에 따른 프로그램 성능의 민감도를 측정하였다. 결과적으로 코어간 거리(Hop)가 늘어날수록 작업의 수행시간이 평균적으로 4.27%씩 선형적으로 증가하는 관계가 있는 것으로 나타났다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.17A no.6
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• pp.275-280
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• 2010

In this paper, we discuss and propose an efficiently parallelized block cipher algorithm on the CELL BE processor. With considering the heterogeneous feature of the CELL BE architecture, we apply different encoding/decoding methods to PPE and SPE and improve the throughput. Our implementation was fully tested, with execution results showing achievement of high throughput, capable of supporting as high network speed as 2.59 Gbps. Compared to various parallel implementations on multi-core systems, our approach provides speedup of 1.34 in terms of encoding/decoding speed.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.18A no.1
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• pp.19-24
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• 2011

As era of multi-core processors has arrived, transactional memory has been considered as an effective method to achieve easy and fast multi-threaded programming. Various hardware transactional memory systems such as UTM, VTM, FastTM, LogTM, and LogTM-SE, have been introduced in order to implement high-performance multi-core processors. Especially, LogTM-SE has provided study performance with an efficient memory management policy and a practical thread scheduling method through conflict detection based on signatures. However, increasing number of cores on a processor imposes the hardware complexity for signature processing. This causes overall performance degradation due to the heavy workload on signature comparison. In this paper, we propose a new architecture of multiple signature comparison to improve conflict detection of signature based transactional memory systems.