• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제34권5_6호
• /
• pp.249-256
• /
• 2007

기존의 공정 스케줄링 방법들 중 GPS(generalized processor sharing)는 순간적 관점에서의 공정성을 추구하는 반면에, virtual clock은 장기적 관점에서의 공정성을 추구하는 특성을 지닌다. 이 논문에서는 이들의 차이가 과거의 서비스 정보를 추후의 스케줄링에 반영하는 정도에 있음에 주목하고, GPS와 virtual clock을 포괄하는 스펙트럼 형태의 스케줄링 모델을 제시한다. 이 모델에서 각 응용의 자원 획득 권한은 예치권한이라는 값으로 표현되는데, 예치권한은 각 응용별로 미리 정해진 고유한 비율로 계속 증가하며, 서비스를 받으면 소비된다. 소비되지 않고 누적된 예치권한은 과거에 서비스가 이루어지지 않은 정도를 표현하는 값이라고 볼 수 있으며, 이는 응용의 스케줄링 가능성을 높이므로 이후의 서비스 지연시간을 상대적으로 단축하는 효과를 낸다. 예치권한을 주기적으로 감쇄시키면 과거 정보의 반영 정도를 줄일 수 있으며, 이 때 그 감쇄 정도는 과거행태를 반영하는 정도를 의미한다. 과거의 정보를 전혀 반영하지 않을 경우 GPS의 특성을 나타내게 되며, 모두 반영할 경우 virtual clock의 특성을 보이게 된다. 이러한 스펙트럼 상에서는 평균지연시간과 장기적 공정성 사이에 절충 관계가 존재한다. 이 논문에서는 제시된 모델의 특성을 분석하고 실험을 통해 검증한다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
• /
• 제1권3호
• /
• pp.339-350
• /
• 2003

In this paper, we propose a simultaneous multithreading (SMT) architecture that improves instruction throughput by exploiting instruction level parallelism (ILP) and thread level parallelism (TLP). The proposed architecture issues and completes instructions belonging to the same thread in exact program order. The issue and completion policy greatly reduces the design complexity and hardware cost of our architecture, compared with others that employ out-of-order issue and completion. On the other hand, when the instructions belong to different threads, the issue and completion orders for those instructions may not necessarily be identical to the fetch order. The processor issues instructions simultaneously from multiple threads to functional units by exploiting ILP and TLP, and by dynamic resource sharing. That parallel execution notably improves performance and resource utilization with minimal additional hardware cost over the conventional superscalar processors. This paper proposes an SMT architecture with grouping as well as one without grouping. Without grouping, all threads dynamically and flexibly share most resources. On the other hand, in the SMT architecture with grouping, in which resources and threads are divided into several groups for design simplification, resources are shared only among threads belonging to the same group as those resources. Simulation results show that our processors with four and eight threads improve performance by three or more times over the conventional superscalar processor with comparable execution resources and policies, and that reasonable grouping reduces the design complexity of SMT processors with little negative effect on performance.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권11호
• /
• pp.2517-2524
• /
• 2012

국가표준으로 제정된 블록암호 알고리듬 ARIA의 효율적인 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 본 논문의 ARIA 암 복호 프로세서는 표준에 제시된 3가지 마스터 키 길이 128/192/256-비트와 ECB, CBC, OFB, CTR의 4가지 운영모드를 지원하도록 설계되었다. 키 확장 초기화 과정과 암 복호 과정에 사용되는 라운드 함수가 공유되도록 설계를 최적화 하였으며, 이를 통해 게이트 수를 약 20% 감소시켰다. 설계된 ARIA 암 복호 프로세서를 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, $0.13-{\mu}m$ CMOS 표준셀로 합성한 결과 46,100 게이트로 구현되었다. 레이아웃의 면적은 $684-{\mu}m{\times}684-{\mu}m$ 이며, 200 MHz@1.2V로 동작하여 1.28 Gbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.128-135
• /
• 2004

본 논문에서는 sliding-DFT에 순환 구현에 기반한 위상 측정 앨고리즘을 제안하였다. 제안한 앨고리즘은 주파수 변이, 누적 잡음, 계수 근사 영향 등의 오차영향에 강인한 특성을 가지도록 설계되었다. DFT 계수의 유한 비트 근사 구현에 의한 위상 오차는 크기 오차에 비해 매우 작게 나타난다. 위상 오차의 혁신적인 감소는 근사 계수가 복소평면 상에서 4사분면상에 대칭적으로 존재함을 이용하여 얻을 수 있다. 제안한 앨고리즘을 시분할 공유 구조에 기반한 4-채널 전력선 위상 측정 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현한 시스템의 동작은 실시간으로 host processor 시스템과 다채널 함수 발생기를 통한 test 환경에서 실험적으로 확인하였다. 제안한 앨고리즘의 위상 측정에 있어 정확한 특성과 유한비트 근사 영향에 강인한 특성은 특히, 빠른 처리 속도와 구현의 감소함이 주요 설계 고려사항인 ASIC 이나 microprocessor에 기반의 임베디드 시스템 적용에 중대한 효과를 제공할 수 있을 것이다.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.177-182
• /
• 2015

오늘날에는 코어당 클락 속도 발전이 한계에 부딪히게 되면서 멀티 코어 프로세서의 시대가 도래하였다. 최근에는 서버나 데스크톱 환경뿐만 아니라 모바일 환경까지 널리 보급되고 있다. 이러한 구조에서는 프로세스간 성능 간섭 현상이 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위해서 사용되는 캐시 파티셔닝 기법은 소프트웨어적인 방법과 하드웨어적인 방법 크게 두 가지로 나누어진다. 하지만 동적 캐시 파티셔닝시에 소프트웨어 캐시 파티셔닝 기법은 페이지 복사 오버헤드로 인해서 성능 향상을 기대하기 힘든데, 이에 반해서 하드웨어 캐시 파티셔닝은 이러한 페이지 복사에서 자유롭다는 장점이 있다. 이 논문에서는 상용 프로세서 중에서 하드웨어적으로 캐시 파티셔닝 기능을 제공하는 AMD Opteron 프로세서에서 소프트웨어적 캐시 파티셔닝 기법인 페이지 컬러링과 하드웨어 캐시 파티셔닝의 성능을 정적 캐시 파티셔닝 환경에서 비교해봄으로써, 하드웨어 캐시 파티셔닝의 동적 캐시 파티셔닝 활용 가능성 여부를 알아본다.

• 전자공학회논문지C
• /
• 제36C권9호
• /
• pp.1-12
• /
• 1999

본 논문에서는 GMS30C2132마이크로프로세서에 DSP연산을 위하여 128K bytes EPROM과 4K bytes SRAM을 내장하고, 이 과정에서 내/외부 메모리 인터페이스 부분이 프로세서와 1싸이클 엑세스가 이루어지도록 버스 제어 인터페이스 구조를 설계하였다. 내장된 128Kbytes EPROM은 메모리 구조 및 데이터 정렬에 따른 동작을 위해 새로운 데이터 확장 인터페이스 구조와 테스트를 위한 인터페이스 구조를 제안하였으며, 내장된 4K bytes SRAM은 프로세서와 인터페이스를 할 때 DSP 고속 연산에 활용하기 위해 메모리 스택으로써의 이용과 명령어 캐쉬와의 인터페이스, 가변 데이타 크기 제어, 모듈로 4Kb의 어드레싱이 가능한 구조를 채택하여 설계하였다. 본 논문의 새로운 구조 적용으로 내장EPROM, SRAM에서 평균 메모리 엑세스 속도가 종전의 40ns에서 20ns로 감소하였고, 가변 데이타 버스 인터페이스 제어로 프로그램 처리 속도가 2배로 개선되었다.

• 디지털산업정보학회논문지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.13-25
• /
• 2017

Recently, the high performance of tactical situation display console and tactical data links are used to integrate the operational situations in accordance with information age and NCW (Network Centric Warfare). The tendency to maximize the efficiency of task execution has been developed by sharing information and the state of the battle quickly through complex and diverse information exchange. Tactical data link is a communication system that shares the platform with core components of weapons systems and battlefield situation between the command and control systems to perform a Network Centric Warfare and provides a wide range of tactical data required for decision-making and implementation.It provides the tactical information such as tactical information such as operational information, the identification of the peer, and the target location in real time or near real time in the battlefield situation, and it is operated for the exchange of mass tactical information between the intellectuals by providing common situation recognition and cooperation with joint operations. In this study, still image management, audio file management, tactical screen recording and playback using the storage and playback, NITF (National Imagery Transmission Format) message received from the displayer integrates the tactical situation in three dimensions according to multiple data link operation to suggest ways to ensure data integrity between the data link processor during the entire operation time.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제2권2호
• /
• pp.63-81
• /
• 2008

WiMAX has been introduced as a competitive alternative for metropolitan broadband wireless access technologies. It is connection oriented and it can provide very high data rates, large service coverage, and flexible quality of services (QoS). Due to the large number of connections and flexible QoS supported by WiMAX, the uplink access in WiMAX networks is very challenging since the medium access control (MAC) protocol must efficiently manage the bandwidth and related channel allocations. In this paper, we propose and investigate a cost-effective WiMAX bandwidth management scheme, named the WiMAX partial sharing scheme (WPSS), in order to provide good QoS while achieving better bandwidth utilization and network throughput. The proposed bandwidth management scheme is compared with a simple but inefficient scheme, named the WiMAX complete sharing scheme (WCPS). A maximum entropy (ME) based analytical model (MEAM) is proposed for the performance evaluation of the two bandwidth management schemes. The reason for using MEAM for the performance evaluation is that MEAM can efficiently model a large-scale system in which the number of stations or connections is generally very high, while the traditional simulation and analytical (e.g., Markov models) approaches cannot perform well due to the high computation complexity. We model the bandwidth management scheme as a queuing network model (QNM) that consists of interacting multiclass queues for different service classes. Closed form expressions for the state and blocking probability distributions are derived for those schemes. Simulation results verify the MEAM numerical results and show that WPSS can significantly improve the network’s performance compared to WCPS.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제34권9호
• /
• pp.407-415
• /
• 2007

병렬 클러스터 컴퓨팅 시스템에서는 노드간의 효율적인 통신이 시스템의 전체 성능을 좌우하는 중요한 요소로 인식되어 왔다. 따라서 지금까지의 많은 연구들은 노드간 통신(inter-node communication)의 성능 향상에 초점을 맞췄다. 하지만 최근 등장한 멀티 코어 프로세서(multi-core processor)는 노드간 통신 외에도 노드내 통신(intra-node communication)의 중요성을 크게 부각시키고 있다. 이와 같이 그 중요성이 점점 더 증가하고 있는 노드내 통신의 성능을 향상시키기 위해서 여러 가지 노드내 통신향상 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 운영체제 커널의 도움으로 노드내 통신 시 발생하는 데이터 복사를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 프로세스의 통신 버퍼를 상대 프로세스의 메모리 영역에 매핑하여 데이타 복사가 한번만 발생하도록 한다. 특히 제안된 기법은 리눅스 커널 버전 2.6을 위해서 설계된다. 성능 측정은 멀티 코어 프로세서를 장착한 시스템에서 이루어 졌으며, 기존 구현과 비교하여 본 논문에서 구현된 커널 모듈이 중간 및 작은 데이타 크기에 대해서 지연시간과 처리율을 각각 최대 62%와 144% 향상시킴을 보인다. 또한 프로세스가 수행되는 코어의 위치에 따라서 다른 성능을 보일 수 있음을 보인다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
• /
• pp.1826-1829
• /
• 2005

Recent advancement in wireless communications and electronics has enabled the development of low power sensor network. Wireless sensor network are often used in remote monitoring control applications, health care, security and environmental monitoring. Wireless sensor networks are an emerging technology consisting of small, low-power, and low-cost devices that integrate limited computation, sensing, and radio communication capabilities. Sensor network platform for health care has been designed, fabricated and tested. This system consists of an embedded micro-controller, Radio Frequency (RF) transceiver, power management, I/O expansion, and serial communication (RS-232). The hardware platform uses Atmel ATmega128L 8-bit ultra low power RISC processor with 128KB flash memory as the program memory and 4KB SRAM as the data memory. The radio transceiver (Chipcon CC1000) operates in the ISM band at 433MHz or 916MHz with a maximum data rate of 76.8kbps. Also, the indoor radio range is approximately 20-30m. When many sensors have to communicate with the controller, standard communication interfaces such as Serial Peripheral Interface (SPI) or Integrated Circuit ($I^{2}C$) allow sharing a single communication bus. With its low power, the smallest and low cost design, the wireless sensor network system and wireless sensing electronics to collect health-related information of human vitality and main physiological parameters (ECG, Temperature, Perspiration, Blood Pressure and some more vitality parameters, etc.)