• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.14 no.5
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• pp.385-393
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• 2021

This study proposes a multi-core-based controller design for an ESC(Electronic Stability Control) system in an automotive multi-core processor. Considering the architectures of an automotive multi-core processor and an ESC system, the overall execution time has been optimized for multi-core platforms. The function module assignment, synchronization between cores, and memory assignment for core-dependent variables in automotive multi-core systems are evaluated. The ESC controller comprising five function modules is used herein. Based on the proposed design, the single-core controller is extended to multi-core controllers. Using multi-core optimization methods, such as function module assignment, semaphore, interrupt awakening, and variable assignment over cores, the ESC system is redesigned to a multi-core controller. Experimental results reveal that the execution time for the multi-core processor is reduced by 59.7% compared with that for the single-core processor.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.13 no.4
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• pp.171-177
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• 2013

Due to the demand for high speed 3D graphic rendering, video file format conversion, compression, encryption and decryption technologies, the importance of digital signal processor system is growing rapidly. In order to satisfy the real-time constraints, high performance digital signal processor is required. Therefore, as in general purpose computer systems, digital signal processor should be designed as multicore architecture as well. Using UTDSP benchmarks as input, the trace-driven simulation has been performed and analyzed for the 2 to 16-core digital signal processor architectures with the cores from simple RISC to in-order and out-of-order superscalar processors for the various window sizes, extensively.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.17A no.6
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• pp.265-274
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• 2010

As the process technology scales down and integration densities continue to increase, interconnection has become one of the most important factors in performance of recent multi-core processors. Recently, to reduce the delay due to interconnection, 3D architecture has been adopted in designing multi-core processors. In 3D multi-core processors, multiple cores are stacked vertically and each core on different layers are connected by direct vertical TSVs(through-silicon vias). Compared to 2D multi-core architecture, 3D multi-core architecture reduces wire length significantly, leading to decreased interconnection delay and lower power consumption. Despite the benefits mentioned above, 3D design technique cannot be practical without proper solutions for hotspots due to high temperature. In this paper, we propose three floorplan schemes for reducing the peak temperature in 3D multi-core processors. According to our simulation results, the proposed floorplan schemes are expected to mitigate the thermal problems of 3D multi-core processors efficiently, resulting in improved reliability. Moreover, processor performance improves by reducing the performance degradation due to DTM techniques. Power consumption also can be reduced by decreased temperature and reduced execution time.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.405-410
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• 2008

성능 / 에너지를 강조하는 현재의 멀티코어 추세에서 임베디드 시스템에 사용되는 대부분의 프로세서들은 단일 프로세서와 메모리를 버스 형태로 연결하여 구현하였다. 하지만 칩 내부의 프로세서 코어 수가 증가 하게 되면, 기존 버스 형태의 구조는 제한된 대역폭으로 인하여 확장성이 제약된다. 본 논문에서는 멀티코어 프로세서에서 사용 가능한 기존 연결 망 구조들을 분석하고, 기존 계층적 링 구조에서의 지연 시간 문제를 극복하여 성능을 개선할 수 있는 새로운 이중 광역 계층 링 구조를 제안한다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2009.04a
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• pp.877-880
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• 2009

반도체 집적도의 향상과 제한된 프로세서 설계 능력으로 인한 칩 멀티 프로세서의 도입은 최근 수 년 동안 급속히 이루어졌으나, 다수의 프로세싱 코어를 효율적으로 사용하기 위한 기법은 부족한 실정이다. 칩 멀티 프로세서 상에서 실제 작업을 수행하지 않는 유휴 코어의 발생은 불가피하며, 이 때 코어가 소유한 자원들은 낭비될 수 밖에 없다. 기존의 연구들은 이렇게 낭비되는 자원 중에서 캐시의 효율적 관리를 위해 공유 캐시 형태로 캐시를 구성하였으나, 전체 캐시 관리에 따른 많은 오버헤드를 수반하였다. 본 논문에서는 이러한 유휴 캐시의 발생이 불가피함을 인지하고 그것을 칩 내 메모리 공간으로써 활용하여 칩 멀티 프로세서 전체의 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 이를 위해 ARM 코어 기반의 칩 멀티프로세서 시뮬레이터 환경을 구성하여 제안된 기법을 검증한다. 실험 결과 본 논문에서 소개된 기법은 4-코어 및 16 코어 기반 칩 멀티 프로세서 환경에서 각각 17%와 8%의 IPC 향상을 가져왔다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.327-330
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• 2008

최근 무어의 법칙이 깨짐에 따라 멀티코어 프로세서의 활용이 늘어나고 있으며 이는 임베디드 환경에서도 보편화되었다. 이러한 멀티코어 환경에 기존에 멀티프로세서용으로 개발된 AMP 또는 SMP 구조의 운영체제를 적용시키게 된다면 멀티코어의 장점을 살리기 어렵다. 본 논문에서는 기존 운영체제 구조에 대한 분석을 통해 멀티코어용으로 적합한 운영체제 구조가 가상 머신 구조라는 것을 보이고 있으며 산업에 활용할 수 있는 멀티코어용 가상 머신 모니터의 설계를 제공하고 있다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.14 no.12
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• pp.9-16
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• 2009

Energy consumption as well as performance should be considered when designing up-to-date multicore processors. In this paper, we propose new design technique to reduce the energy consumption in the instruction cache for multicore processors by using modified filter cache. The filter cache has been recognized as one of the most energy-efficient design techniques for singlecore processors. The energy consumed in the instruction cache accounts for a significant portion of total processor energy consumption. Therefore, energy-aware instruction cache design techniques are essential to reduce the energy consumption in a multicore processor. The proposed technique reduces the energy consumption in the instruction cache for multicore processors by reducing the number of accesses to the level-1 instruction cache. We evaluate the proposed design using a simulation infrastructure based on SimpleScalar and CACTI. Simulation results show that the proposed architecture reduces the energy consumption in the instruction cache for multicore processors by up to 3.4% compared to the conventional filter cache architecture. Moreover, the proposed architecture shows better performance over the conventional filter cache architecture.

• 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.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.15 no.11
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• pp.1-9
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• 2010

As the process technology scales down, an interconnection has became a major performance constraint for multi-core processors. Recently, in order to mitigate the performance bottleneck of the interconnection for multi-core processors, a 3D integration technique has drawn quite attention. The 3D integrated multi-core processor has advantage for reducing global wire length, resulting in a performance improvement. However, it causes serious thermal problems due to increased power density. For this reason, to design efficient 3D multi-core processors, thermal-aware design techniques should be considered. In this paper, we analyze the temperature on the 3D multi-core processors in function unit level through various experiments. We also present temperature characteristics by varying application features, cooling characteristics, and frequency levels on 3D multi-core processors. According to our experimental results, following two rules should be obeyed for thermal-aware 3D processor design. First, to optimize the thermal profile of cores, the core with higher cooling efficiency should be clocked at a higher frequency. Second, to lower the temperature of cores, a workload with higher thermal impact should be assigned to the core with higher cooling efficiency.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2017.07a
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• pp.271-274
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• 2017

통합 ECU를 구현할 시, 구현단계 이전에 어떤 코어를 적용 시킬지를 판단하여 추후 발생할 수 있는 비용, 성능, 소요 시간 등의 문제점을 미리 대비할 수 있는 방안이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 차량 통합ECU에서 싱글코어와 멀티코어 프로세서 중 어떤 프로세서를 적용하는 것이 효율적인 것인지 판단하는 연구를 진행했다. 통합 ECU의 기능이 결정된 경우, 구현이전의 설계 단계에서 기능적 요구 사항들을 고려하여 SW Task를 HW 모델에 적용했을 때의 효과를 분석했다. 분석 된 결과를 토대로 통합 ECU 모델의 싱글 및 멀티 코어 방식에 따른 성능을 비교했다. 본 논문에서 제안한 분석 방안을 적용하면 구현 단계 이전에 통합 ECU에 필요한 프로세서의 성능을 파악할 수 있다. 또한, 통합 ECU 구현 비용 및 개발 소요 시간을 줄일 수 있는 효과를 불러올 수 있을 것으로 예상한다.