• Journal of Platform Technology
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• 제10권2호
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• pp.3-9
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• 2022

본 논문에서는 멀티코어 프로세서 및 매니코어 프로세서에서의 스캐터 통신 성능을 최대화 하기 위하여 프로세싱 노드의 통신채널 상태를 고려하는 기법을 32개 코어로 구성된 멀티코어 프로세서에 적용하였다. 기존의 스캐터 알고리즘은 프로세싱 노드들의 통신채널 상태를 확인할 수 없기 때문에 일반적으로 초기 셋팅 된 전송순서에 따라서 통신을 수행한다. 이 경우 프로세서 내부의 모든 프로세싱 노드에서 기존 수행 중인 통신이 종료된 후에야 스캐터 통신이 시작되는데, 이때 발생하는 전송 대기 시간을 줄임으로서 스캐터 통신 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 기법에 의하여 스캐터 통신 성능이 향상되었고, BFM 시뮬레이션을 통하여 기존 알고리즘 대비 최대 78.93%의 성능 향상이 있음을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.487-493
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• 2015

전산화단층촬영에서 재구성 과정은 상당한 시간이 요구된다. 단면 영상의 품질을 높이기 매트릭스 크기를 증가시키면 재구성 시간이 매우 빠른 속도로 증가한다. 다중코어 프로세서는 오늘날 광범위하게 사용되고 있으며, 다중코어 프로세서의 다중 스레드를 이용하여 계산 시간을 줄이는 것이 가능하다. 본 연구는 다중 스레드로 CT의 재구성 시간을 개선하였다. 다중 스레드를 위해 Pthread와 OpenMP를 이용하였고, 재구성 과정에서 많은 시간이 소비되는 컨볼루션과 역투역 과정을 자세히 조사하였다. Pthread와 OpenMP 모두 스피드업과 효율성 측면에서 비슷한 성능을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권10호
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• pp.46-52
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• 2009

현재 개발되고 있는 Shader 프로세서는 처리 성능을 높이기 위하여 Multi-Core, Multi-Thread를 채택하고 있다. 또한 Shader 프로세서에서 각 수행 단계별 마다 IP를 따로 구현하지 않고 하나의 Core IP를 다양한 목적으로 사용할 수 있도록 설계하고 있다. 본 논문에서는 이러한 목적에 맞게 Shader-Core를 이용하여 연산이 가능하고, Multi-Core, Multi-Thread 기반에서 픽셀의 병렬처리가 가능하도록 고안된 Vector 기반의 Rasterization알고리즘을 제안한다. 이를 통하여 동일 조건의 기존 알고리즘에 비하여 약 2%의 연산량을 가지면서 각 픽셀이 독립적으로 연산이 가능하도록 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1-9
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• 2010

집적회로 공정기술이 급속도로 발달하면서 멀티코어 프로세서를 설계하는데 있어서 내부 연결망 (interconnection)은 성능 향상을 방해하는 주요 원인이 되고 있다. 멀티코어 프로세서의 내부 연결망에서 발생하는 병목 (bottleneck) 현상을 해결하기 위한 방안으로 최근에는 2D 평면 구조에서 3D 적층 구조로 설계 방식을 변경하는 기법이 주목을 받고 있다. 3D 구조는 칩 내부의 와이어 길이를 크게 감소시킴으로써 성능 향상과 전력 소모 감소의 큰 이점을 가져오지만, 전력 밀도 증가로 인한 온도 상승의 문제를 발생시킨다. 따라서 효율적인 3D 구조 멀티코어 프로세서를 설계하기 위해서는 내부의 온도 문제를 해결할 수 있는 설계 기법이 우선적으로 고려되어야 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 다양한 측면에서 3D 구조 멀티코어 프로세서 내부의 온도 분포를 분석하고자 한다. 3D 구조 멀티코어 프로세서에서 수행되는 프로그램의 특성, 냉각 효과, 동적 주파수 조절 기법 적용에 따른 각 코어의 온도 분포를 상세하게 분석함으로써 저온도 3D 구조 멀티코어 프로세서 설계를 위한 가이드라인을 제시하고자 한다. 실험 결과, 3D 구조 멀티코어 프로세서의 온도를 효과적으로 관리하기 위해서는 더 높은 냉각 효과를 갖는 코어를 상대적으로 더 높은 동작 주파수로 작동 시켜야 하고 온도에 영향을 많이 주는 작업 또한 더 높은 냉각 효과를 갖는 코어에 할당해야 함을 알 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.226-229
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• 2000

In this paper, we describe implementation of 32-Bit RISC Core for portable communication/information equipment, such as cellular telephones and personal digital assistants, notebook, etc. The RISC core implements the ARM$\^$R/V4 instruction set on the basis of low power techniques in architecture level and logic level. It operates with 5-stage pipeline, and has harvard architecture to increase execution speed. The processor is modeled and simulated in RTL level using VHDL. Behavioral Cache and MMU are added to the VHDL model for instruction level verification of the processor. The core is implemented using Mentor P'||'&'||'R tools with IDEC C-631 Cell library of 0.6$\mu\textrm{m}$ CMOS 1-poly 3-metal CMOS technology.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권2호
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• pp.45-52
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• 2011

과거에는 환자가 초음파 영상진단장치가 설치되어 있는 방에 가서 진단을 받았지만, 현재는 의사가 초음파 영상 진단장치를 가지고 이동하면서 환자를 진단(모바일 초음파, handheld ultrasound)할 수 있는 시대가 왔다. 그러나 초음파 영상진단장치로서의 기본적인 기능만을 구현하였으며, 초음파 영상의 질을 결정하는 초음파 빔의 포커싱 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족하지 못하는 실정이다. 또한 모바일 기기의 경우 저전력의 요구조건도 만족하여야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 모바일 초음파 영상신호의 포커싱을 위한 방법 중 대표적인 빔포밍 알고리즘(Beamforming Algorithm)을 고성능, 저전력으로 처리 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD)기반의 멀티코어 프로세서를 제안한다. 제안한 SIMD기반 멀티코어 프로세서는 16개의 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)로 구성되어 있으며, 초음파의 에코 영상데이터에 내재한 무수한 데이터 레벨 병렬성을 활용하여 빔포밍 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족시킨다. 모의실험 결과, 제안한 멀티코어 프로세서는 현재 상용 고성능 프로세서인 TI DSP C6416보다 평균 15.8배의 성능, 6.9배의 에너지 효율 및 10배의 시스템 면적 효율을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권3호
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• pp.297-312
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• 2012

For future multi-core processors, 3D integration is regarded as one of the most promising techniques since it improves performance and reduces power consumption by decreasing global wire length. However, 3D integration causes serious thermal problems since the closer proximity of heat generating dies makes existing thermal hotspots more severe. Conventional air cooling schemes are not enough for 3D multi-core processors due to the limit of the heat dissipation capability. Without more efficient cooling methods such as liquid cooling, the performance of 3D multi-core processors should be degraded by dynamic thermal management. In this paper, we examine the architectural impact of cooling methods on the 3D multi-core processor to find potential benefits of liquid cooling. We first investigate the thermal behavior and compare the performance of two different cooling schemes. We also evaluate the leakage power consumption and lifetime reliability depending on the temperature in the 3D multi-core processor.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제11권1호
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• pp.28-35
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• 2022

This paper presents a performance evaluation of real-time Linux for industrial real-time platforms. On industrial platforms, multicore processors are popular due to their work distribution efficiency and cost-effectiveness. Multicore processors, however, are not designed for applications with real-time constraints, and their performance capabilities depend on their core configurations. In order to assess the feasibility of a multicore processor for real-time applications, we conduct a performance evaluation of a general processor and a low-power processor to provide an experimental environment of real-time Linux on both Xenomai and RT-preempt considering the multicore configuration. The real-time performance is evaluated through scheduling latency and in an environment with loads on the CPU, memory, and network to consider an actual situation. The results show a difference between a low-power and a general-purpose processor, but from developer's point of view, it shows that the low-power processor is a proper solution to accommodate low power situations.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권1호
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• pp.13-20
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• 2017

메시지 처리기란 클라이언트들로부터 수신된 다양한 포맷의 메시지를 수신 메시지 별 쓰레드를 생성하여 처리하고 그 결과를 목적지로 전달하는 서버 소프트웨어를 말한다. 본 논문에서는 SEDA(The Stage Event Driven Architecture) 구조의 메시지 처리기에서 각 수행함수가 CPU 또는 IO bound 특성을 가질 수 있다는 점에 착안하여, 수행 함수 별 특성을 고려해 쓰레드를 각 코어에 매핑하는 FC-TM(Function Characteristic aware Thread Mapping) 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 메시지 처리에 필요한 각 수행함수의 특성이 정적인 것으로 가정하였다. 따라서 수행 가능한 함수를 미리 프로파일링(profiling)하여 특성을 분석한 후, 실제 수신되는 메시지에 따라 단위시간 당 처리량(throughput)이 최대가 되도록 쓰레드를 매핑하였다. 성능 평가 결과 IO bound한 함수가 특정 비율 이상 있을 경우, 기존 연구보다 단위시간당 처리량이 최대 72%까지 증가하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권6호
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• pp.57-67
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• 2010

본 논문에서는 멀티코아 프로세서 상에서 프로세서와 메모리를 집중적으로 사용하는 다양한 워크로드들에 대한 온도특성을 연구한다. 일반적으로 프로세서의 온도관리를 위한 측정 지표로 평균온도와 온도범위 보다는 온도변화의 정도가 더 중요하다. 따라서 본 논문에서는 프로그램 실행 중에 온도변화를 분석하고, 워크로드의 온도변화의 정도를 정량화하는 측정 지표를 제안한다. 제안된 온도변화 측정 지표를 사용하여 인텔 Core 2 Duo 프로세서 상의 SPEC CPU2006 벤치마크들에 대해 쿨링 조건 및 클럭 주파수를 변경해 가며 온도변화를 분석한다. 분석 결과, 각 벤치마크 프로그램에 따라 서로 다른 유형의 온도 변화를 보였다. 이러한 온도변화는 쿨링 조건과 동작 클럭 주파수 및 멀티프로그래밍 워크로드에 영향을 받았다. 또한 코아들 사이의 공간적 위치에 따라서도 다른 온도 변화 특성을 보였다. 본 논문에서 제안된 온도변화 측정 지표와 연구 분석된 결과들은 향후 멀티코아 온도관리를 위한 연구에 활용하면 효과적인 온도관리가 기대된다.