• 한국항공우주학회지
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• 제48권12호
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• pp.1005-1012
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• 2020

PCI-Express 버스를 적용하는 항공전자 시스템은 CPU와 입출력 장치를 하나의 채널만을 사용하여 연결하기 때문에, 불행하게도 그 채널에 고장이 발생하면 적어도 하나의 입출력 장치를 사용할 수 없게 되는 문제가 있다. 본 논문은 항공전자 시스템을 위한 PCI-Express 버스의 결함감내 구조를 제시하기 위해서, PCI-Express 채널을 이중화하여 하나의 채널에 고장이 발생하여도 고장이 발생하지 않은 다른 채널을 통해 여전히 정상적으로 기능하는 버스 구조를 제시한다. 논문에서 제시하는 버스 구조는 두 개의 CPU port에서 출력된 이중적 PCI-Express 버스 신호를 각각의 switch 회로에 입력되게 하고, 이 회로가 각 입출력 장치에 결함을 감내하도록 선택된 독립된 버스 채널을 제공하게 한다. 본 논문에서는 제시하는 버스 구조를 구현 및 실험하여 하나의 PCI-Express 버스에 고장이 발생하면, 그 고장 상황을 실시간으로 감지되고, 고장이 발생하지 않은 다른 버스로 채널을 전환되어 정상적으로 통신이 수행되는 것을 보인다.

• 전자통신동향분석
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• 제22권4호통권106호
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• pp.133-143
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• 2007

PCI Express는 고속 차동신호를 사용한 점대점(point-to-point) 프로토콜로 신호무결성(signal-integrity) 측정을 위해 기존의 병렬버스신호와 다른 파라미터(parameter)들이 사용되고 있다. PCI Express 시스템에서 중요한 전기 파라미터는 loss와 jitter이며 eye diagram을 통해서 분석이 가능하다. 본 고는 PCI Express 송수신 버퍼의 전기 규격과 애드인카드(add-in card) 시스템의 전기적 여유(budgets)의 의미와 분석을 다룬다. 또한 실제적인 PCI Express 시스템에서 전기 파라미터들을 측정하고 분석, 디버깅의 방법을 다룬다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권3호
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• pp.105-112
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• 2017

PCI Express는 고속, 저전력 등의 특성으로 인하여 프로세서와 주변 I/O 장치들을 연결하는 업계 표준의 버스 기술이다. PCI Express는 최근 고성능 컴퓨터나 클러스터/클라우드 컴퓨팅 등의 분야에서 시스템 인터커넥션 네트워크로서 그 활용가능성을 검증하고 있는 추세이다. PCI Express가 시스템 인터커넥션 네트워크로서 활용가능하게 된 계기는 PCI Express에 NTB(non-transparent bridge) 기술이 도입되면서부터이다. NTB 기술은 물리적으로 두 PCI Express subsystem을 연결가능하도록 하지만, 필요할 경우 논리적인 격리(isolation)를 제공하는 특징이 있다. 또한, PGAS(partitioned global address space)와 같은 공유 주소 공간(shared address space) 프로그래밍 모델은 최근 멀티코어 프로세서의 보편화로 인하여 병렬컴퓨팅 프레임워크로 각광받고 있다. 따라서, 본 논문에서는 차세대 병렬컴퓨팅 플랫폼을 위하여 PCI Express 환경에서 OpenSHMEM을 구현하기 위한 초기 OpenSHMEM API를 설계 및 구현하였다. 본 연구에서 구현한 15가지 OpenSHMEM API의 정확성을 검증하기 위해서 Github의 openshmem-example 벤치마크의 수행을 통하여 확인하였다. 현재 시중에서는 PCI Express 기반 인터커넥션 네트워크는 가격이 매우 비싸고 아직 일반인이 사용하기 용이하도록 NIC형태로 널리 보급되지 않은 실정이다. 이러한 기술개발 초기단계에서 본 연구는 PCI Express 기반 interconnection network를 RDK(evaluation board) 수준에서 실제로 동작하는 실험환경을 구축하고, 여기에 추가로 최근 각광받는 OpenSHMEM software stack를 자체적으로 구현하였다는 데 의의가 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1667-1670
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• 2005

본 논문에서는 차세대 통신 플랫폼을 위한 PCI Express의 전송계층과 데이터 연결계층의 모든 기능을 지원하는 PCI Express 컨트롤러를 설계하였다. 설계되어진 컨트롤러는 재전송 매커니즘을 효과적으로 지원하기 위해 제안되어진 송신버퍼 구조를 가지고 있다. 이 버퍼 구조는 전송 버퍼와 재전송 버퍼를 한 개의 버퍼로 통합하여 재전송 버퍼의 공간을 유동적으로 할당할 수 있는 방법이다. 또한 설계되어진 컨트롤러의 송신단 전송계층은 제안되어진 버퍼 구조 효과적으로 지원하도록 설계되어 졌다. 설계 되어진 컨트롤러의 각 블록을 효과적으로 관리하기 위해 80C51 마이크로프로세서를 내장하여 PCI Express 프로토콜을 제공하는 프로그램을 코딩하여 포팅하였다. 또한 설계되어진 컨트롤러의 검증을 위해, Host Bridge, 로컬 마스터 디바이스, 로컬 슬레이브 디바이스를 버스 동작 모델로 구성된 테스트 벤치도 제안하였다. 또한 실제 PCI Express 프로토콜 상에서 발생할 수 있는 모든 경우를 발생 하도록 하기 위해, 각 버스 동작 모델을 위한 어셈블러 명령어들을 정의 하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권4호
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• pp.41-49
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• 2004

본 논문은 FPGA 임베디드 기가비트 트랜시버의 테스트에 관한 방법과 측정 결과를 다룬다. 실험에 사용한 디바이스는 Altera 사의 Stratix GX 디바이스로 범용 고속 프로토콜을 지원하는 트랜시버(GXB)이다. 본 논문은 차세대 IO 버스로 대두되는 PCI Express 직렬 프로토콜을 GXB에 구현하였다. PCI Express 규격에 맞게 생성된 GXB 모듈은 타이밍 시뮬레이션을 거쳐 하드웨어 구현과 테스트를 수행하였다. 트랜시버 테스트 방법으로 GXB 내부 블록 테스트, GXB 신호 무결성 테스트, GXB 입출력 버퍼 및 온칩 터미네이션 테스트, GXB 프로토콜 테스트의 네 가지 검증 절차를 거쳤다. 본 논문을 통해 FPGA 임베디드 트랜시버의 설계방법과 테스트 절차, 측정 결과를 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.58-61
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• 2016

.PCI Express는 고속, 저전력 등의 특성으로 업계 표준으로서 많이 쓰이고 있는 프로세서와 주변 I/O 장치들을 연결하는 버스 기술이다. 또한, PCI Express는 인피니밴드와 이더넷과 더불어 고성능 컴퓨터나 컴퓨터 클러스터를 위한 시스템 인터커넥트 기술로 널리 쓰이고 있다. PGAS(partitioned global address space) 프로그래밍 모델은 컴퓨터 클러스터와 같은 다중 호스트 시스템에서 단측 RDMA(remote direct memory access)를 구현하는데 많이 이용된다. 본 논문에서는 PCI Express 기반 RDMA를 구현하기 위해 PGAS 프로그래밍 모델인 OpenSHMEM의 기존의 특징을 유지하여 PCI Express 기반 OpenSHMEM API를 설계 및 구현하였다. 구현한 OpenSHMEM API는 PCI Express의 NTB(non-transparent bridge) 기술로 2대의 PC를 연결한 시스템에서 매트릭스 곱셈 예제를 통하여 실험하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권12호
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• pp.1480-1485
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• 2015

최근에 서버 시스템에서 SSD(Solid-State Drive)가 고성능 저장장치 및 캐시로서 많이 사용됨에 따라 다양한 서버 응용들의 입출력 요청 스트림들을 위해 SSD 수준에서 서비스 품질(Quality-of-Service)를 제공할 수 있는지에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재까지 대부분의 SSD는 SATA 버스 상에서 AHCI 컨트롤러를 사용해왔기 때문에 각 입출력 스트림을 SSD 내부에서 구별하여 서비스할 수가 없었다. 그러나, 최근에 새로운 SSD 인터페이스로서 PCI Express 버스 상에서 NVME 컨트롤러가 제안됨에 따라 각 입출력 스트림을 SSD 내부에서 구별할 수 있게 되었고, 이에 따라 입출력 요청들을 스케줄링 할 수 있게 되었다. 본 논문은 NVME 기반 플래시 저장 장치를 위한 플래시 연산 그룹 스케줄링(Flash Operation Group Scheduling)을 제안하고, 가중치에 따라 입출력 스트림별로 비례 지분 대역폭을 제공할 수 있음을 QEMU 기반 시뮬레이션을 통해 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.56-58
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• 2015

버스 시스템은 단일 시스템 내부의 디바이스들을 물리적으로 연결하는데 사용되던 연결망으로 최근에는 PCI-Express(PCIe)방식의 버스가 주로 사용되고 있다. PCIe 스위칭 기술은 단순히 노드내의 디바이스들만을 연결하는데 그치지 않고 더 나아가 노드간 통신을 가능하게 하는 기능을 제공한다. 본 연구에서는 PCIe 스위칭 기술의 특징과 노드간 통신에 사용될 수 있는 다양한 PCIe 스위치 활용 기법을 살펴보았다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.2-4
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• 2019

PCI Express(PCIe) 버스는 시스템 내·외부의 다양한 디바이스들을 연결하는데 여전히 중요한 역할을 하고 있다. 이 PCIe 버스를 확장하기 위해서 PCIe 스위치가 사용되며 호스트(서버)와 외부 디바이스를 연결할 때 다양한 케이블 미디어가 사용된다. 본 연구에서는 광 타입과 구리선 타입의 2종류 케이블이 장착 가능한 자체 제작된 PCIe 어댑터 카드를 사용하여 응용 프로그램 레벨에서 성능을 확인하였다. 서로 다른 2종류의 디바이스들을 대상으로 실험한 결과, 성능상의 큰 차이는 발견되지 않아서 케이블의 종류와는 무관하게 상호 운영에 크게 문제가 없을 것으로 예상된다.