• 대한임베디드공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.17-24
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• 2013

In this paper, we present a multi-core processor including multimedia specific instructions to process multimedia data efficiently in the mobile environment. Multimedia specific instructions exploit subword level parallelism (SLP), while the multi-core processor exploits data level parallelism (DLP). These combined parallelisms improve the performance of multimedia processing applications. The proposed multi-core processor including multimedia specific instructions is implemented and tested using a Xilinx ISE 10.1 tool and SoCMaster3 testbed system including Vertex 4 FPGA. Experimental results using a fire detection algorithm show that multimedia specific instructions outperform baseline instructions in the same multi-core architecture in terms of performance (1.2x better), energy efficiency (1.37x better), and area efficiency (1.23x better).

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.231-241
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• 2011

Recently, system virtualization has been applied to consumer electronics (CE) such as smart mobile phones. Although multi-core processors have become a viable solution for complex applications of consumer electronics, the issue of utilizing multi-core resources in the virtualization layer has not been researched sufficiently. In this paper, we present a new hypervisor design and implementation for multi-core CE devices. We concretely describe virtualization methods for a multi-core processor and multi-core-related subsystems. We also analyze bottlenecks of network performance in a virtualization environment that supports multimedia applications and propose an efficient virtual interrupt distributor. Our new multi-core hypervisor improves network performance by 5.5 times as compared to a hypervisor without the virtual interrupt distributor.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.233-238
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• 2016

근래에 임베디드 프로세서의 성능을 향상시키기 위하여 멀티코어 프로세서 구조가 널리 이용되고 있다. 이러한 멀티코어 프로세서는 크게 대칭적 구조와 비대칭적 구조로 나뉘며, 비대칭적 멀티코어 프로세서가 대칭적 멀티코어 프로세서에 비하여 더욱 성능이 높고 효율적이라고 알려져 있다. 본 논문에서는 임베디드 프로세서에 대하여 이것을 확인하기 위하여, 다양한 구성을 갖는 비대칭적 임베디드 듀얼코어, 쿼드코어, 옥타코어 및 헥사데카코어 프로세서에 대하여 MiBench 벤치마크를 입력으로 하여 모의실험을 수행하여 그 성능을 측정하였다. 또한, 비슷한 하드웨어 규모의 대칭적 임베디드 멀티코어 프로세서와 비교하여 성능의 우수성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.163-169
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• 2013

임베디드 시스템에 대한 중요성이 날로 증가함에 따라, 실시간 제약 요건에 맞추기 위하여 고성능 임베디드 프로세서가 요구된다. 현재 범용 컴퓨터 시스템을 구축할 때 성능을 높이기 위하여 멀티코어 프로세서가 널리 이용되고 있으므로, 임베디드 프로세서 역시 멀티코어 프로세서 구조를 채택함으로써 임베디드 시스템에서 높은 성능을 얻을 수가 있다. 본 논문에서는 코어의 유형 및 개수가 임베디드 멀티코어 프로세서의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 2 개에서 16 개로 구성되는 임베디드 멀티코어 프로세서에 대하여, MiBench 벤치마크를 입력으로하는 모의실험을 수행하였다. 이 때, 임베디드 멀티코어 프로세서를 구성하는 단위 코어로서, 단순한 RISC형부터 다양한 명령어 윈도우의 크기를 갖는 순차 또는 비순차 실행 수퍼스칼라형 코어에 걸쳐 광범위한 모의실험을 수행하여 그 성능을 분석하였다. 그 결과, 멀티코어 임베디드 프로세서는 RISC형 단일코어 임베디드 프로세서에 대하여 최고 23 배의 성능을 얻을 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.539-548
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• 2015

본 논문에서는 프로세서별 서로 다른 버스에 서로 다른 운영체제를 갖는 멀티코어 시스템에서 공유 메모리 기능을 구현하고, 임베디드 리눅스 시스템을 통하여 두 프로세서 사이에서 공유 메모리 기능을 실험하였다. 듀얼 버스 구조에서 공유 메모리 구현을 위해 메모리 컨트롤러를 이용하였으며, 리스트 자료구조를 통하여 공유 메모리 세그먼트를 관리한다. AMP 멀티 코어 실험을 위하여 2개의 프로세서 코어에 리눅스 운영체제를 탑재하도록 하였다. 그리고 공유 메모리 테스트를 위하여 구현된 커널 모듈을 이용하여 공유 메모리 생성 및 이용이 가능함을 확인 하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 2017

Recently, with the ever-increasing complexity of industrial robot systems, it has been greatly attention to adopt a multi-core based motion controller with high cost-performance ratio. In this paper, we propose a software architecture that aims to utilize the computing power of multi-core processors. The key concept of our architecture is to use shared memory for the interplay between threads running on separate processor cores. And then, we have integrated our proposed architecture with an industrial standard compliant IDE for automatic code generation of motion runtime. For the performance evaluation, we constructed a test-bed consisting of a motion controller with Preempt-RT Linux based dual-core industrial PC and a 3-axis industrial robot platform. The experimental results show that the actuation time difference between axes is 10 ns in average and bounded up to 689 ns under $1000{\mu}s$ control period, which can come up with real-time performance for industrial robot.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.68-77
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• 2012

최근 시스템 개발 환경이 싱글프로세서 기반의 환경에서 멀티프로세서 기반의 환경으로 변화됨에 따라 개발된 시스템 프로그램들이 멀티프로세서 기반과 싱글프로세서 기반에서 호환이 가능하도록 설계 및 구현의 중요성이 부각되고 있다. 특히, 실시간성이 중요시 되는 내장형 소프트웨어 분야 및 측정 장비와 같이 정밀성을 요구하는 분야의 경우 멀티프로세서 기반의 실시간성을 제공하기 위한 연구가 필요하다. 운영체제에 종속적인 실시간성은 운영체제에 따라 지원여부를 결정하는데, 범용 운영체제인 윈도우즈의 경우 실시간성을 지원하기 위해 RTX나 INtime과 같은 고가의 서드파티를 사용해야 한다. 그러나 서드파티를 사용함으로써 제품 개발 시 고가의 구입비용 및 유지보수 비용으로 인한 개발 비용의 증가를 초래하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 논문에서는 멀티프로세서 기반의 윈도우즈에 실시간성을 제공하기 위해 x86 아키텍처의 Local APIC를 이용하여 윈도우즈에 실시간성을 제공하는 RTiK-MP(Real-Time implant Kernel-Multi Processor)를 설계 및 구현하였고, RTiK-MP의 성능 검증 및 평가를 위하여 휴대용 점검장비를 이용한 성능 측정 결과를 분석한다.

• 전기학회논문지
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• 제59권3호
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• pp.664-668
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• 2010

This paper presents a System-On-a-chip (SoC) for embedded image processing and pattern recognition applications that need Gaussian Pyramid structure. The system is fully implemented into Field-Programmable Gate Array (FPGA) based on the prototyping platform. The SoC consists of embedded processor core and a hardware accelerator for Gaussian Pyramid construction. The performance of the implementation is benchmarked against software implementations on different platforms.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1707-1712
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• 2013

본 논문에서는 기존의 DSP, MCU, FPGA 기반의 모션 제어기들의 구조적인 문제점을 개선하기 위하여 최신 All Programmable SoC 인 Zynq EPP를 이용한 FPGA + 임베디드 프로세서 기반의 모터 제어기에 대한 하드웨어를 구현하였다. 구현한 모터 제어기는 FPGA와 임베디드 프로세서의 장점을 융합한 제어기로서 고속의 모터 제어용 신호처리 부분은 FPGA 기반의 모터 제어기가 수행한다. 복잡한 소수연산 등의 알고리즘 처리가 요구되는 모션 프로파일 및 기구학 계산 등은 듀얼 코어 기반의 임베디드 프로세서에서 처리하여 하나의 칩에서 분산처리 효과를 실현할 수 있는 구조적인 장점을 가진다. 또한 FPGA 상에 구현된 모터 제어 IP 코어의 추가를 통하여 손쉬운 다축 모터 제어기로의 구성이 가능한 장점도 가진다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1154-1158
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• 2016

This paper presents a System-On-a-chip for embedded image processing applications that need Gaussian Pyramid structure. The system is fully implemented into Field-Programmable Gate Array (FPGA) based on the prototyping platform. The SoC consists of embedded processor core and a hardware accelerator for Gaussian Pyramid construction. The performance of the implementation is benchmarked against software implementations on different platforms.