• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.24-26
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• 1999

본 논문에서는 주어진 윈도우에 대하여 수퍼스칼라 프로세서의 하드웨어를 구성하는 기본 요소인 인출율과 연산 유닛의 개수로 표현되는 성능 예측 모델을 제시하였다. 이때, 수퍼스칼라 프로세서에서 실행되는 벤치마크 프로그램은 매 싸이클당 각 명령어 개수가 시행되는 확률과 분기 예측 정확도에 의하여 특성화된다. 초기의 실험으로 각종 파라미터를 획득한 후에는 다양한 연산유닛과 인출율을 갖는 수퍼스칼라 프로세서의 성능을 본 논문에서 제안하는 모델에 의하여 간단하게 구할 수 있다. 명령어 자취 모의실험(trace-driven simulation)으로 측정한 성능과 본 논문에서 제안하는 성능 예측 모델에 의한 성능을 비교한 결과, 3.8%의 평균오차를 기록하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.479-483
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• 2006

수퍼스칼라 프로세서 구조의 성능을 분석할 때, 실행 구동형 모의실험 및 트레이스 구동형 모의실험이 광범위하게 수행되고 있으나, 시간과 공간을 많이 차지하고 또한 성능에 대한 근본 원리를 규명하기 어려운 단점이 있다. 본 논문은 수퍼스칼라 프로세서의 성능에 대하여 통찰력을 갖고, 이것을 기반으로 수퍼스칼라 프로세서의 모델을 마련하기 위하여 수퍼스칼라 프로세서의 윈도우의 크기와 이슈폭에 대한 관계를 규명하였다. 이것을 위하여 SPEC 2000 정수형 벤치마크 프로그램을 입력으로 하는 트레이스 구동 모의 실험을 통하여 윈도우의 크기와 매 싸이클당 이슈되는 명령어의 개수에 대한 관계식을 도출하였으며, 그 정확도는 평균 9.5 %를 기록하였다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.21 no.1
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• pp.99-105
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• 2021

Today, a superscalar processor is the basic unit or an essential component of a multi-core processor, SoCs, and GPUs. Hence, a high-performance out-of-order superscalar processor must be adopted for these systems to maximize its performance. The superscalar processor fetches, issues, executes, and writes back multiple instructions per cycle by utilizing reorder buffers and reservation stations to dynamically schedule instructions in a pipelined scheme. In this paper, a fully pipelined out-of-order superscalar processor with speculative execution is designed with VHDL and verified with GHDL. As a result of the simulation, the program composed of ARM instructions is successfully performed.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.12 no.5
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• pp.123-128
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• 2012

In order to overcome the hardware complexity and performance limit problems, recently the multi-core architecture has been prevalent. For hardware simplicity, usually RISC processor is adopted as the unit core processor. However, if the performance of unit core processor is enhanced, the overall performance of the multi-core processor architecture can be further enhanced. In this paper, in-order superscalar processor is utilized as the core for the multi-core processor architecture. Using SPEC 2000 benchmarks as input, the trace-driven simulation has been performed for the number of superscalar cores between 2 and 16 and the window size of 4 to 16 extensively. As a result, the 16-core superscalar processor for the window size of 16 results in 8.4 times speed up over the single core superscalar processor. When compared with the same number of cores, the multi-core superscalar processor performance doubles that of the multi-core RISC processor.

• 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 Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.850-852
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• 2005

마이크로 프로세서 구조의 성능을 분서할 때, 트레이스 구동형 모의실험이 광범위하게 수행되고 있으나, 시간과 공간을 많이 차지하기 때문에 비실용적이다. 본 논문에서는 통계적 프로화일링 기법을 이용하여 다양한 하드웨어 사양을 갖는 수퍼스칼라 마이크로 프로세서의 성능간 통계적 모의실험에 의하여 측정하는 기법에 대하여 연구하였다. 이것을 위하여 SPEC 2000 벤치마크 프로그램의 특성을 통계적 프로화일링 기법으로 모델링하고 여기서 얻은 통계적 프로화일을 바탕으로 벤치마크 트레이스를 합성하여 모의실험을 수행하였다. 그 결과, 다양한 하드웨어 구성에 대하여 비교적 높은 정확도를 얻을 수 있었다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.33 no.5
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• pp.297-305
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• 2006

Trace-driven simulation is widely used for measuring the performance of a microprocessor in its initial design phase. However, since it requires much time and disk space, the statistical simulation has been studied as an alternative method. In this paper, statistical simulations are performed for a high performance superscalar microprocessor with a perceptron-based multiple branch predictor. For the verification, various hardware configurations are simulated using SPEC2000 benchmarks programs as input. As a result, we show that the statistical simulation is quite accurate and time saving for the evaluation of microprocessor architectures with multiple branch prediction.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.9-11
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• 2000

최근에 캐쉬의 성능이 전체 시스템에 미치는 영향이 커짐에 따라 캐쉬의 성능을 모델링하고 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 네 가지 종류의 캐쉬모델을 가정하고 분기명령어 비율, 캐쉬미스율, 분기예측 실패율 등의 파라메터를 이용하여 수퍼스칼라 프로세서에서의 명령어 패치율을 해석적으로 모델링하였다. 시뮬레이션 결과 분기예측실패가 명령어 패치율에 미치는 영향보다는 캐쉬미스율이나 캐쉬미스 패널티의 증가로 인한 패치율의 감소가 더욱 큰 폭으로 나타났다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.23 no.3
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• pp.153-158
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• 2023

Domestically, the importance of system semiconductor design is increasing, and the balanced development with the high-end memory semiconductors should be promoted. Using Xilinx Vivado as a development enivronment tool, it reduces time and cost dramatically in implementing the processor on FPGA. In this paper, the VHDL language which provides record data structure for an efficient digital system design is used for designing a pipelined out-of-order superscalar processor. It has been simulated extensively, synthesized and implemented on FPGA and verified by Integrated Logic Analyzer. As a result, the pipelined out-of-order superscalar processor could be executed successfully.

• 전기의세계
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• v.46 no.9
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• pp.5-8
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• 1997

본 글에서는 CISC, RISC, 수퍼스칼라. VLIW를 소개하고 각각의 프로세서가 출현하게 된 배경과 특징, 장단점 등을 다룬다.