Journal of KIISE:Computer Systems and Theory (한국정보과학회논문지:시스템및이론)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

A 3D Memory System Allowing Multi-Access

다중접근을 허용하는 3차원 메모리 시스템

  • 이형 (대전보건대학 방송제작기술과)
  • Published : 2005.10.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper a 3D memory system that allows 17 access types at an arbitrary position is introduced. The proposed memory system is based on two main functions: memory module assignment function and address assignment function. Based on them, the memory system supports 17 access types: 13 Lines, 3 Rectangles, and 1 Hexahedron. That is, the memory system allows simultaneous access to multiple data in any access types at an arbitrary position with a constant interval. In order to allow 17 access types the memory system consists of memory module selection circuitry, data routing circuitry for READ/WRITE, and address calculation/routing circuitry In the point of view of a developer and a programmer, the memory system proposed in this paper supports easy hardware extension according to the applications and both of them to deal with it as a logical three-dimensional away In addition, multiple data in various across types can be simultaneously accessed with a constant interval. Therefore, the memory system is suitable for building systems related to ,3D applications (e.g. volume rendering and volume clipping) and a frame buffer for multi-resolution.

본 논문에서는 임의의 좌표를 기준으로 17가지 접근방식을 지원하는 3차원 메모리 시스템을 제안한다. 제안하는 메모리 시스템은 메모리 모듈 할당 함수와 주소 할당 함수를 토대로 선 접근방식 13가지, 사각형 접근방식 3가지, 육면체 접근방식 1가지 등 모두 17가지 접근방식을 제공한다. 즉, 임의의 좌표에서 임의의 간격을 갖고 17가지 접근방식 중 어떠한 접근방식 내에서도 다수개의 데이타에 동시접근하는 기능을 제공한다. 이를 위해 제안하는 메모리 시스템은 메모리 모듈 선택 회로, 읽기/쓰기를 위한 데이타 라우팅 회로, 주소 계산 및 라우팅 회로들로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 메모리 시스템은 응용 프로그램에 따라 쉽게 확장될 수 있으며, 메모리 시스템에 저장된 데이타를 개발자와 프로그래머가 논리적인 3차원 배열로 간주하여 처리할 수 있도록 데이타의 하드웨어 독립성을 지원한다 또한 제안한 메모리 시스템은 다양한 접근방식 내의 다수개의 데이타에 동시접근 할 수 있기 때문에 볼륨 렌더링이나 볼륨 클리핑 등과 같은 다양한 3차원 응용 분야 및 다중해상도를 지원하는 프레임 버퍼를 위한 시스템 구조의 메모리 시스템으로써 적합하다.

Keywords

References

  1. D. C. Van Voorhis and T. H. Morrin, 'Memory Systems for Image Processing,' IEEE Transactions on Computers, vol. C-27, no. 2, pp.113-125, Feb. 1978 https://doi.org/10.1109/TC.1978.1675045
  2. D. H. Lawrie and C. R. Vora, 'The Prime Memory System for Array Access,' IEEE Transactions on Computers, vol. C-31, no. 5, pp.435-442, May 1982 https://doi.org/10.1109/TC.1982.1676020
  3. J. W. Park, 'Mutliaccess Memory System for Attached SIMD Processor,' IEEE Transactions on Computers, vol. 53, no. 3, pp.1-14, Mar. 2004 https://doi.org/10.1109/TC.2004.1268401
  4. A. Kaufman, 'Volume Visualization,' IEEE CS Press Tutorial, Los Alamitos, Calif., 1991
  5. D. Cohen and A. Kaufman, 'A 3D Skewing and De-skewing Scheme for Conflict-Free Access to Rays in Volume Rendering,' IEEE Transactions on Computers, vol. 44, no. 5, pp. 707-710, May 1995 https://doi.org/10.1109/12.381958
  6. H. Ray, H. Pfister, D. Silver, and T. A. Cook, 'Ray Casting Architecture for Volume Visualization,' IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, vol. 5, no. 3, pp. 210-223, July. 1999 https://doi.org/10.1109/2945.795213
  7. M. de Boer, A. Gropl, J. Hesser, and R. Maenner, 'Latency- and Hazard-Free Volume Memory Architecture for Direct Volume Rendering,' Computer and Graphics, vol. 21, no. 2, pp. 179-187, 1997 https://doi.org/10.1016/S0097-8493(96)00081-7
  8. M. Doggett and M. Meissner, 'A Memory Addressing and Access Design for Real Time Volume Rendering,' Proc. 1999 IEEE International Symppsium on Circuit and Systems, vol 4, pp. 344-347, 1999 https://doi.org/10.1109/ISCAS.1999.780012
  9. M. Meissner, U. Kanus, and W. Strasser, 'VIZARD II : A PCI-Card for Real-Time Volume Rendering,' Proc. SIGGRAPH/Eurographics Workshop Graphics Hardware, pp. 61-67, Aug. 1998 https://doi.org/10.1145/285305.285313
  10. G. Knittel, 'A Scalable Architecture for Volume Rendering,' Computer and Graphics, vol. 19, no. 5, pp. 653-665, 1995 https://doi.org/10.1016/0097-8493(95)00044-5
  11. T. Guenther, C. Poliwoda, C. Reinhard, J. Hesser, R. Maenner, H. P. Meinzer, and H. J. Baur, 'VIRIM : A Massively Parallel Processor for Real-Time Volume Visualization in Medicine,' Proc. the 9th Eurographics Hardware Workshop, vol. 19, no. 5, pp. 705-710, 1995 https://doi.org/10.1016/0097-8493(95)00049-6
  12. H. Pfister and A. Kaufman, 'Cube-4 - A Scalable Architecture for Real-Time Volume Rendering,' Proc. Volume Visualization Symp., pp. 47-54, Oct. 1996 https://doi.org/10.1109/SVV.1996.558042
  13. R. Osborne, H. Pfister, H. Lauer, N. McKenzie, S. Gibson, W. Hiatt, and T. Ohkami, 'EM-Cube: An architecture for low-cost real-time volume rendering,' Proc. SIGGRAPH/Eurographics Workshop Graphics Hardware, pp. 131-138, Log Angeles, Calif., Aug. 1997 https://doi.org/10.1145/258694.258731
  14. 이형, A 3D Memory System for Conflict-Free Access, 충남대학교 박사학위논문, Feb. 2005