• 제목/요약/키워드: Heterogeneous Computing

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차량용 임베디드 프로세서에서 저전력 반응적 제어를 위한 이기종 멀티코어 협력적 스트리밍 온-칩 소프트웨어 구조 (Collaborative Streamlined On-Chip Software Architecture on Heterogenous Multi-Cores for Low-Power Reactive Control in Automotive Embedded Processors)

  • 권지수;박대진
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.375-382
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    • 2022
  • This paper proposes a multi-core cooperative computing structure considering the heterogeneous features of automotive embedded on-chip software. The automotive embedded software has the heterogeneous execution flow properties for various hardware drives. Software developed with a homogeneous execution flow without considering these properties will incur inefficient overhead due to core latency and load. The proposed method was evaluated on an target board on which a automotive MCU (micro-controller unit) with built-in multi-cores was mounted. We demonstrate an overhead reduction when software including common embedded system tasks, such as ADC sampling, DSP operations, and communication interfaces, are implemented in a heterogeneous execution flow. When we used the proposed method, embedded software was able to take advantage of idle states that occur between heterogeneous tasks to make efficient use of the resources on the board. As a result of the experiments, the power consumption of the board decreased by 42.11% compared to the baseline. Furthermore, the time required to process the same amount of sampling data was reduced by 27.09%. Experimental results validate the efficiency of the proposed multi-core cooperative heterogeneous embedded software execution technique.

An Efficient Scheduling Method for Grid Systems Based on a Hierarchical Stochastic Petri Net

  • Shojafar, Mohammad;Pooranian, Zahra;Abawajy, Jemal H.;Meybodi, Mohammad Reza
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제7권1호
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    • pp.44-52
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    • 2013
  • This paper addresses the problem of resource scheduling in a grid computing environment. One of the main goals of grid computing is to share system resources among geographically dispersed users, and schedule resource requests in an efficient manner. Grid computing resources are distributed, heterogeneous, dynamic, and autonomous, which makes resource scheduling a complex problem. This paper proposes a new approach to resource scheduling in grid computing environments, the hierarchical stochastic Petri net (HSPN). The HSPN optimizes grid resource sharing, by categorizing resource requests in three layers, where each layer has special functions for receiving subtasks from, and delivering data to, the layer above or below. We compare the HSPN performance with the Min-min and Max-min resource scheduling algorithms. Our results show that the HSPN performs better than Max-min, but slightly underperforms Min-min.

신경망을 이용한 CIM 데이터베이스의 효율적인 처리 방법 (An Efficient Approach for Computer Integrated Manufacturing Database Using Neural Network)

  • 김선희;김국보;정환묵
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1996년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.223-226
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    • 1996
  • One of the consideration issue in implementation and maintanence of CIM(Computer Integrated Manufacturing) database is exchange and sharing of information between heterogeneous databases. For efficient operating of SIM systems, it must be able to organize and to manage the information. In this paper, we propose method that can make enhance the efficiency of CIM database, classfying the data in database using self organize neural network to each database systems, and computing between classfied heterogeneous database using extended operator that is defined.

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웹 환경에서 유연성 있는 작업 할당을 위한 가상 병렬 처리 시스템 개발 (Development of Virtual Parallel Processing System for Flexible Task Allocation on the Web)

  • 정권호;송은하;정영식
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.320-332
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    • 2000
  • 웹은 네트워크로 연결된 모든 컴퓨터를 하나로 묶는 거대한 가상 시스템을 구성한다. 인터넷에 존재하는 수많은 유휴 상태 시스템을 이용하여 병렬 처리함으로써 비용 대 성능비가 매우 높으며 강력한 컴퓨팅 파워를 요구하는 거대한 문제를 해결할 수 있다. 하지만, 로컬 네트워크가 아닌 인터 넷 전체를 대상으로 하는 글로벌 환경에서 병렬 수행하는데 호스트들간의 이질성, 접근의 용이성, 작업에 대한 신뢰성을 고려해야 한다. 본 논문은 가상 병렬 처리 시스템인 WebImg를 설계 및 구현하여 웹 컴퓨팅 이 가능하며 동일한 작업을 여러 호스트에게 분배하기 위한 유연성 있는 작업 할당 전략을 제시하고 그 성능을 평가한다. 작업에 참여한 이 기종 호스트들이 가변적인 환경에서 작업 수행 도중 시스템의 성능변화에 대처하여 재할당 연산을 이용한 유연성 있는 작업 할당 기법을 제시한다. 더욱이 제안한 작업 할당 전략은 참여 호스트의 상태를 수시로 제어하여 결함내성을 제공한다.

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이질적인 분산 환경에서의 MPEG비디오의 파싱을 위한 스케줄링 알고리즘 (A Scheduling Algorithm for Parsing of MPEG Video on the Heterogeneous Distributed Environment)

  • 남윤영;황인준
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권12호
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    • pp.673-681
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    • 2004
  • 디지털 비디오의 사용이 보편화되면서 비디오에 대한 효율적인 브라우징이나 검색의 요구가 증가하게 되었다. 이러한 연산을 지원하기 위해서는 효과적인 비디오 인덱싱이 결랍되어야 한다. 비디오 인덱싱에서 가장 기초적인 단계의 하나는 비디오론 샷과 장면으로 파싱하는 것이다. 일반적으로, 비디오 파싱은 복잡한 연산을 필요로 하기 때문에, 기존의 단일 컴퓨터 환경에서는 많은 시간이 소요된다. 기존의 연구는 일정한 시간 동안에 각 슬레이브들에게 작업을 할당하는 라운드 로빈 방식을 사용하였다. 그러나 이러한 방식은 이질적인 환경에서는 적용하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 이질적인 분산 컴퓨팅 환경에서 사용가능한 병렬 파싱 알고리즘인 사이즈 적응적인 라운드 로빈과 동적으로 사이즈 적응적인 라운드 로빈 방식을 제안하였다 성능을 비교하기 위해 몇 가지 실험을 하였으며, 그 결과를 분석하였다.

다양한 무선네트워크 하에서 TCG/TPM을 이용한 정보보호 및 프라이버시 매커니즘 (Security and Privacy Mechanism using TCG/TPM to various WSN)

  • 이기만;조내현;권환우;서창호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.195-202
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    • 2008
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 보안 강화의 효율성을 높이기 위한 클러스터된 이기종(heterogeneous) 무선 센서네트워크 구조를 제안하였다. 본 논문에서 제안된 무선 센서 네트워크 구조는 리소스의 제한이 있는 센서 노드와 클러스터 헤드의 역활을 하는 다수의 강력한 하이엔드 장치들로 구성된다 하이엔드 클러스터 헤드는 센서 노드보다 계산량, 저장공간,파워 공급, 무선 송신 범위가 뛰어나기 때문에 센서 노드가 겪는 자원의 부족으로 인한 문제점이 발생하지 않는다. 제안된 이기종 무선 센서 네트워크의 구조는 클러스터 헤더에 신뢰 컴퓨팅 기술이 접목되어 있는 것을 특징으로 하며, 특히 각 클러스터 헤더에 신뢰 컴퓨팅 그룹에서 정의한 표준을 따르는 신뢰 플랫폼 모듈이 포함되어 있다. 신뢰 컴퓨팅 그룹에서 정의한 표준에 의하면, 신뢰 플랫폼 모듈은 암호 연산을 수행할 수 있으며 외부 공격으로부터 내부 데이터를 보호할 수 있는 하나의 독립적인 프로세서이다. 또한 호스트에 포함된 신뢰 플랫폼 모듈은 데이터를 안전하게 저장하는 기능과 호스트의 상태를 측정하고 이를 보고하는 기능을 제공함으로써 신뢰 컴퓨팅이 가능하도록 한다.

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이기종 컴퓨팅을 활용한 환율 예측 뉴럴 네트워크 구현 (Implementation of Exchange Rate Forecasting Neural Network Using Heterogeneous Computing)

  • 한성현;이광엽
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.71-79
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    • 2017
  • 본 논문에서는 이기종 컴퓨팅을 활용한 환율 예측 뉴럴 네트워크를 구현했다. 환율 예측에는 많은 양의 데이터가 필요하다. 그에 따라 이러한 데이터를 활용할 수 있는 뉴럴 네트워크를 사용했다. 뉴럴 네트워크는 크게 학습과 검증의 두 과정을 거친다. 학습은 CPU를 활용했다. 검증에는 Verilog HDL로 작성된 RTL을 FPGA에서 동작 시켰다. 해당 뉴럴 네트워크의 구조는 입력 뉴런 네 개, 히든 뉴런 네 개, 출력 뉴런 한 개를 가진다. 입력 뉴런에는 미국 1달러, 일본 100엔, EU 1유로, 영국 1파운드의 원화 가치를 사용했다. 입력 뉴런들을 통해 캐나다 1달러의 원화가치를 예측 했다. 환율을 예측 하는 순서는 입력, 정규화, 고정 소수점 변환, 뉴럴 네트워크 순방향, 부동 소수점 변환, 역정규화, 출력 과정을 거친다. 2016년 11월의 환율을 예측한 결과 0.9원에서 9.13원 사이의 오차 금액이 발생했다. 환율 이외의 다른 데이터를 추가해 뉴런의 개수를 늘린다면 더 정확한 환율 예측이 가능할 것으로 예상된다.

A Two-Step Job Scheduling Algorithm Based on Priority for Cloud Computing

  • Kim, Jeongwon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제11권4호
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    • pp.235-240
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    • 2013
  • Cloud systems are popular computing environment because they can provide easy access to computing resources for users as well as efficient use of resources for companies. The resources of cloud computing are heterogeneous and jobs have various characteristics. One such issue is effective job scheduling. Scheduling in the cloud system may be defined as a multiple criteria decision model. To address this issue, this paper proposes a priority-based two-step job scheduling algorithm. On the first level, jobs are classified based on preference. Resources are dedicated to a job if a deadline failure would cause severe results or critical business losses. In case of only minor discomfort or slight functional impairment, the job is scheduled using a best effort approach. On the second level, jobs are allocated to adequate resources through their priorities that are calculated by the analytic hierarchic process model. We then analyze the proposed algorithm and make a scheduling example to confirm its efficiency.

국가 슈퍼컴퓨팅 서비스 프레임워크의 설계 및 구현 (Design and Implementation of National Supercomputing Service Framework)

  • 유정록;변희정;김한기
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.663-674
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    • 2016
  • 기존의 슈퍼컴퓨팅 서비스는 사용자(연구자)가 쉘 터미널을 통해 로그인 서버에 접속하여 커맨드 라인에서 계산 작업을 수행하는 단순한 형태를 띠고 있으며, 이는 컴퓨팅 자원에 대한 접근성 및 활용성을 저해하는 주요 요소이다. 이러한 문제점을 해결하고, 슈퍼컴퓨팅 서비스의 다양성을 제공하기 위하여 본 논문에서는 국가 슈퍼컴퓨팅 서비스 프레임워크의 설계 및 구현에 대해 상세히 기술한다. 제안된 프레임워크는 사용자 관리 및 인증, 이기종 컴퓨팅자원 관리, HPC(High Performance Computing) 작업 관리 등의 기능에 대해 HTTP 방식의 RESTful OpenAPI들을 제공함으로써, 슈퍼컴퓨터 자원과 연계하여 새로운 서비스를 만들고자 하는 개발자들이 편리하게 원하는 서비스를 만들 수 있는 기능을 제공한다. 또한 다양한 이기종 클러스터 자원을 활용하여 HPC 작업을 수행할 수 있도록 플러그-인 기반 표준 인터페이스 및 확장 플러그-인(LoadLeveler, Open Grid Scheduler(OGS), TORQUE)을 제공한다. 아울러, 본 논문에서는 제안한 프레임워크의 유용성을 검증하기 위해, 고에너지 물리 분야의 Lattice-QCD 프로그램을 활용한 적용 사례를 기술한다.

Middleware Architecture for Open Control Systems in the Distributed Computing Environment

  • Lee, Wongoo;Park, Jaehyun
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제3권3호
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    • pp.190-195
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    • 2001
  • The advance of computer, network, and Internet technology enables the control systems to process the massive data in the distributed computing environments. To implement and maintain the software in distributed environment, the component-based methodology is widely used. This paper proposes the middleware architecture for the distributed computer control system. With the proposed middleware services, it is relatively easy to maintain compatibility between products and to implement a portable control application. To achieve the compatibility between heterogeneous systems, the proposed architecture provides the communication protocols based on the XML with lightweight event-based service.

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