• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.871-872
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• 2008

The method and results of the software implementation of a echo processor for medical ultrasound imaging using a GPU (NVIDIA G80) is presented. The echo signal processing functions are modified in a SIMD manner suitable for the GPU's massively parallel processing architecture so that the GPU's 128 ALUs are utilized nearly 100%. The preliminary result for a frame of image composed of 128 scan lines, each having 10240 16-bit samples, shows that the echo processor can be inplemented at a high rate of 30 frames per second when implemented in C, which is close to the optimized assembly codes running on the TI's TMS320C6416 DSP.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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• pp.981-984
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• 1993

During the past decade, several specific hardwares for fast fuzzy inference have been developed. Most of them are dedicated to a specific inference method and thus cannot support other inference methods. In this paper, we present a hardware architecture called KAFA(KAist Fuzzy Accelerator) which provides various fuzzy inference methods and fuzzy set operators. The architecture has SIMD structure, which consists of two parts; system control/interface unit(Main Controller) and arithmetic units(FPEs). Using the parallel processing technology, the KAFA has the high performance for fuzzy information processing. The speed of the KAFA holds promise for the development of the new fuzzy application systems.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-10
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• 2013

본 논문은3차원레이저레이더(LADAR, Laser Ladar) 영상 생성 시스템 개발을 수행함에 있어, 요구되는 실시간 처리를 구현하기 위해 CPU(Central Processing Unit) 및 GPU(Graphic Processing Unit)의 병렬처리 구조를 설계하는 CUDA(Common Unified Device Architecture) 기반 소프트웨어(SW, Software) 구현 기법에 대하여 설명한다. LADAR 시스템은 레이저 거리정보를 기반으로 3차원 영상을 생성하는 복잡도 높은 시스템으로써, 각 단계별로 많은 량의 처리 자원이 필요하다. 따라서, 한정된 시스템 자원 내에서 이를 실시간으로 처리하기 위해서는 반드시 병렬처리 구조를 설계 및 적용해야 한다. 본 논문에서는, 처리 알고리즘의 단계적 분석을 통해 분할 가능한 작업에 대하여 CUDA GPU로 할당 및 처리를 수행함으로써, 시스템에서 요구하는 실시간 처리를 달성하였으며, 처리 속도 분석을 통해 최대 46%의 처리 속도 향상을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권4호
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• pp.388-394
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• 1999

This paper is concerned with an application of Parallel Genetic Algorithms(PGA) to optimal econmic load dispatch(ELD) in power systems. The ELD problem is to minimize the total generation fuel cost of power outputs for all generating units while satisfying load balancing constraints. Genetic Algorithms(GA) is a good candidate for effective parallelization because of their inherent principle of evolving in parallel a population of individuals. Each individual of a population evaluates the fitness function without data exchanges between individuals. In application of the parallel processing to GA, it is possible to use Single Instruction stream, Multiple Data stream(SIMD), a kind of parallel system. The architecture of SIMD system need not data communications between processors assigned. The proposed ELD problem with C code is implemented by SIMSCRIPT language for parallel processing which is a powerfrul, free-from and versatile computer simulation programming language. The proposed algorithms has been tested for 38 units system and has been compared with Sequential Quadratic programming(SQP).

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.29-42
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• 1994

The architecture of a MIMD-type parallel computer system is specified: a simulator is developed to support design and evaluation of systems based on the architecture: and conducted with the simulator to evaluate system performance. The horizontal/vertical-bus(H/V-bus) system architecture provides an NxN array of processing elements which communicate with each other through a network of N horizontal buses and N vertical buses. The simulator, written in SLAM II and FORTRAN, is designed to provide high-resolution in simulating the IPC mechanism. Parameters provide the user with independent control of system size, PE speed and IPC mechanism speed. Results generated by the simulator include execution times, PE utilizations, queue lengths, and other data. The simulator is used to study system performance when a partial differential equation is solved by parallel Gauss-Seidel method. For comparisons, the benchmark is also executed on a single-bus system simulator that is derived from the H/V-bus system simulator. The benchmark is also solved on a single PE to obtain data for computing speedups. An extensive analysis of results is presented.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2043-2052
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• 1994

본 논문에서는 근접한 Processing Element(PE)들간의 통신 부담을 경감시켜 영상신호를 실시간 처리할 수 있는 새로운 병렬처리 방식 ASIC 구조를 설계한다. 하나의 Sliding Memory Plane (SliM) Image Processor chip을 병렬처리 방식을 사용 $3\times3$ PE를 격자 형태로 연결한다. 제안하는 Image Processor를 구현할 수 있다. Sliding 개념은 별도의 보조 프로세서나 DMA를 사용치 않고 또한 PE들을 interupt 걸지 않고 모든 화소가 이웃 PE로 이동됨을 의미한다. 따라서 근접 통신과 계산이 동시에 일어나 기존의 격자 연결 병렬 컴퓨터의 결정적 단점인 근접 통신 부담을 경감시킬 수 있다. 또한 하나의 PE에 두 개의 입출력용 레지스터 plane을 사용, buffer를 제공하여 입출력 부담을 감소시킨다. SliM Image Processor에서는 단지 4개의 통신 link만으로 8가지 방향의 통신경로를 제공하는 by-passing path에 의해 통신 부담없이 대각선 통신을 수행할 수 있다. 제안하는 유일한 특성들로 인해 영상 신호 처리시 성능을 향상시킬 수 있다. 영상신호 처리를 위한 알고리즘들을 효율적으로 수행키 위한 PE, Image Processor 구조 및 명령어를 설계한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.10-21
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• 2012

통합형셰이더 코어 구조 개발 이후 GPU는 그래픽스 전용 연산장치에서 범용 연산장치로 발달하고 있다. 특히, 병렬 응용 프로그램들은 병렬화된 하드웨어 구조를 효과적으로 활용할 수 있기 때문에, GPU를 활용하여 병렬 응용프로그램들을 실행시키는 기법이 주목을 받고 있다. 하지만, 현재의 GPU 구조는 비그래픽스 응용프로그램을 실행하는데 있어서 병렬성을 충분히 확보하지 못하다는 한계를 가지고 있기 때문에, 이를 해결하기 위해 GPU 구조는 빠르게 변화하고 있다. 본 논문에서는 GPU 구조의 개발 방향을 살펴보기 위해, 비그래픽스 병렬 응용프로그램들을 수행하는 경우에 코어 개수 및 동작 주파수 등의 하드웨어구조에 따른 GPU의 성능을 상세히 분석하고자 한다. 실험 결과, 코어 개수가 30에서 192로 늘어나고 동작주파수가 325MHz에서 450MHz로 증가함에 따라 GPU 성능은 28.9%에서 125.8%, 4.4%에서 16.2% 각각 향상되는 반면 성능 향상 효율성은 감소하는 것을 볼 수 있다. 성능 향상 효율성 감소의 주된 원인은 향상된 연산 능력에 맞추어 증가된 데이터 요구를 메모리가 적절하게 처리하지 못하기 때문이다. 결과적으로 GPU의 성능 향상 효율성을 더욱 높이기 위해서는 연산 능력 향상과 더불어 시스템 자원들 또한 GPU 구조에 맞게 변경되어야 함을 구체적인 실험을 통해 알 수 있다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제6권3호
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• pp.210-219
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• 2017

This paper proposes a modified min-max algorithm (MMMA) for nonbinary quasi-cyclic low-density parity-check (NB-QC-LDPC) codes and an efficient parallel block-layered decoder architecture corresponding to the algorithm on a graphics processing unit (GPU) platform. The algorithm removes multiplications over the Galois field (GF) in the merger step to reduce decoding latency without any performance loss. The decoding implementation on a GPU for NB-QC-LDPC codes achieves improvements in both flexibility and scalability. To perform the decoding on the GPU, data and memory structures suitable for parallel computing are designed. The implementation results for NB-QC-LDPC codes over GF(32) and GF(64) demonstrate that the parallel block-layered decoding on a GPU accelerates the decoding process to provide a faster decoding runtime, and obtains a higher coding gain under a low $10^{-10}$ bit error rate and low $10^{-7}$ frame error rate, compared to existing methods.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권6호
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• pp.671-676
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• 2003

본 논문에서는 고속 병렬 곱셈기에서 속도향상을 위해 부분 곱을 가산하는 과정에 구성되는 CSA(Carry Select Adder) 트리에 새로운 압축기를 적용한 새로운 첫 번째 부분 곱가산(First Partial Product Addition : FPA)를 제안하여 기존의 전가산기를 이용한 병렬가산기보다 부분곱을 계산하는 속도를 약 20% 개선할 수 있게 했다. 새로운 회로는 새로운 FPA 구조를 사용하여 최종 합 CLA 비트를 N/2로 줄인다. 2.5v 0.25um CMOS 기술을 이용하여 제작된 16${\times}$16 곱셈기는 5.14nS의 곱셈 고속을 얻었다. 이 곱셈기의 구조는 파이프라인 설계에 용이하며 고성능을 낸다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권3호
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• pp.613-619
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• 2017

본 논문에서는 대규모 데이터를 길이가 32 미만인 로컬 세그먼트 단위로 구분하고 이 로컬 세그먼트 내에서 정확한 GPU 병렬 프리픽스(prefix) 연산 결과를 출력하는 CUDA (Compute Unified Device Architecture) 코드를 제시한다. 이미 Mark Harris와 Michael Garland가 이러한 목적을 수행하기 위한 CUDA 코드를 이미 발표한 바 있으나 본 논문에서는 로컬 세그먼트의 길이가 32 미만일 때 기존 코드의 결과가 정확하지 않다는 사실을 살펴 보고 그 원인을 논의한 후, 정확한 결과를 출력하는 코드를 제안한다. 본 논문에서 다루는 로컬 세그먼트 단위의 병렬 프리픽스 연산은 최인접 요소 탐색(k-nearest neighbor search) 등은 물론 다양한 대규모 병렬 처리 알고리즘을 구성하는 기본 연산으로 활용 가능하다.