• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.23 no.5
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• pp.293-298
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• 2017

Recently, much research has been devoted to implementing and provisioning high-performance computing environment using clusters with multiple computers and high-performance networking technologies. In-memory based Key-Value stores, such as Redis or Memcached, are widely used in high performance cluster environments to improve the data processing performance. We can distribute data at different storage nodes, and each computing node can access it at a high speed using these In-memory based Key-Value stores. InfiniBand is a de-facto technology that is widely used to interconnect each node of a cluster. In this paper, we propose a new data pre-fetching scheme for Key-Value store based on high performance clusters to improve the performance. The proposed scheme utilizes the data transfer characteristics of InfiniBand. The results of the simulation show that the proposed scheme can reduce the data transfer time by up to about 28%.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.32 no.4
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• pp.48-56
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• 2017

대규모 고성능 컴퓨팅 시스템에서 경량커널은 전통적으로 계산 노드에 탑재되어 특정 연산만을 수행한다. 특히 경량커널은 병렬 프로그램을 실행함에 있어 성능을 최대한 끌어올리기 위하여 자원 간의 간섭을 최소화할 수 있도록 개발되어 사용되고 있다. 최근에는 수천 개의 코어가 장착된 고성능 컴퓨팅 환경은 병렬프로그램뿐만 아니라 일반 응용 및 대규모 분산 응용에서도 필요하다. 고성능 컴퓨팅 환경에서는 매니코어와 메모리 자원이 늘어남에 따라 성능 확장성을 요구하는 현실적인 운영체제의 구조로서 경량커널과 리눅스를 같이 실행하는 멀티커널 구조를 선호하고 있다. 본고에서는 이러한 선행연구를 소개하고 매니코어 시스템에서 활용되는 최근 경량커널의 동향에 대해 살펴본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.118-120
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• 2019

특정 어플리케이션을 주로 실행하는 소규모 고성능 컴퓨팅 시스템을 구축하는데 있어서 가장 중요한 점은 해당 어플리케이션의 효율을 최대한 끌어내기 위한 하드웨어를 선택하는 것이다. 하지만 최근 고성능 컴퓨팅을 위한 프로세서의 다양성은 점점 심화되고 있고 이는 최적의 프로세서 선택 및 시스템의 구성을 힘들게 하고 있다. 이에 본 논문에서는 고성능 컴퓨팅에 주로 사용되는 주요한 프로세서를 사용한 시스템을 NAS 병렬 벤치마크를 기반으로 그 특성과 성능을 분석하여 응용프로그램의 특성에 적합한 프로세서 및 시스템의 선택을 지원하고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.27 no.6
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• pp.124-133
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• 2012

최근 산업의 발전으로 대규모 문제 해결의 요구가 커지고 사용자가 원하는 서비스를 신속하게 받고자 고성능 컴퓨팅에 대한 요구가 계속해서 증가하고 있다. 이에 따라 멀티코어 및 매니코어와 이종 하드웨어의 혼용 등으로 지속해서 발전하는 새로운 고성능 컴퓨팅을 위한 시스템은 컴퓨팅 패러다임을 바꿀 시스템 소프트웨어의 혁신 요소로 등장하였다. 하드웨어를 활용하여 시스템의 성능을 높이기 위해서는 컴퓨팅 요소 간의 통신을 최소화하여 전력 소모를 줄이고, 메모리 계층 구조 및 지역성을 고려하여 성능을 높이는 것이 필요하다. 특히, 응용의 실행 시에 시스템 자원을 최고로 활용할 수 있게 하여 성능을 높이는 런타임 시스템은 하드웨어 및 운영체제를 변경하지 않고 시스템 자원을 최대한 활용하여 성능 최적화를 이룰 수 있는 기술이다. 따라서 본고에서는 런타임 시스템의 기능과 기술 방향을 파악하여 차세대 런타임 시스템에 필요한 기술 및 연구 분야를 전망하고자 한다.

• Broadcasting and Media Magazine
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• v.25 no.2
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• pp.36-43
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• 2020

AI 시스템은 우리 생활 전반에서 다양한 예측을 도와주는 장치로써 그 중요성이 크다. AI 시스템의 활용도는 AI 장치가 얼마나 우리 생활 전반에 다각도로 이용되어야 하는지에 달려있다. 현재 AI 시스템은 높은 정확도를 위해 학습과 추론에 고성능 컴퓨팅 장비를 필요로 한다. 고성능 장치를 우리 생활 저변에서 쉽게 설치하고 사용할 수 없기 때문에, AI 시스템을 우리 생활에 사용하기 위해서 크게 두 가지의 접근법을 사용하고 있다. 첫째, 고성능 네트워크와 고성능 컴퓨팅 서버를 사용하여 end-user 장치의 계산 복잡도를 최소화하는 시스템을 설계할 수 있다. 둘째, AI 시스템의 학습 및 추론 효율성을 높여, 서버와 네트워크 없이도 end-user 장치에서 최선의 성능을 내는 시스템을 설계할 수 있다. 첫번째 접근법은 고성능 네트워크의 발전을 수반하고, 네트워크의 항상성을 전제로 하기 때문에, 실현하는데 많은 시간과 자원이 요구된다. 두번째 접근법은 비용-효율적이긴 하나 첫번째 접근법에 비해 AI 시스템의 성능이 다소 떨어질 수 있다. 이 글에서는 두번째 접근법의 AI 시스템, 특히 시각 인식 시스템을 응용으로 하는 기술들을 살펴보도록 하겠다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.13 no.5
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• pp.45-52
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• 2008

In this paper, we propose an efficient dynamic workload balancing strategy which improves the performance of high-Performance computing system. The key idea of this dynamic workload balancing strategy is to minimize execution time of each job and to maximize the system throughput by effectively using system resource such as CPU, memory. Also, this strategy dynamically allocates job by considering demanded memory size of executing job and workload status of each node. If an overload node occurs due to allocated job, the proposed scheme migrates job, executing in overload nodes, to another free nodes and reduces the waiting time and execution time of job by balancing workload of each node. Through simulation, we show that the proposed dynamic workload balancing strategy based on CPU, memory improves the performance of high-performance computing system compared to previous strategies.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.13A no.2 s.99
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• pp.157-162
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• 2006

Recent High Performance Computing (HPC) platforms can be classified as Shared-Memory Multiprocessors (SMP), Massively Parallel Processors (MPP), and Clusters of computing nodes. These platforms are deployed in many scientific and engineering applications which require very high demand on computing power. In order to realize an optimal performance for these applications, it is crucial to find and use the suitable computing platforms and programming paradigms. In this paper, we use SPEC HPC 2002 benchmark suite developed in various parallel programming models (MPI, OpenMP, and hybrid of MPI/OpenMP) to find an optimal computing environments and programming paradigms for them through their performance analyses.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10c
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• pp.653-655
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• 2000

컴퓨터 네트웍 기술의 발달로 고성능 컴퓨팅을 위해 물리적으로 분산된 자원들을 사용하려는 노력의 일환으로 현재 많은 프로젝트가 진행되어 왔다. 이런 기술들은 과학 계산처럼 복잡하고 큰 계산을 위한 소프트웨어 라이브러리의 구현이 주류를 이룬다. 하지만 이런 라이브러리를 사용하기 위해서는 사용자에게 많은 프로그래밍 능력을 요하고 세부사항까지 알아야만 프로그래밍이 가능한 것이 많다. 본 논문에서는 사용자에게 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공하고, 고성능 컴퓨팅이 가능한 시스템을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2015.01a
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• pp.267-269
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• 2015

본 논문에서는 고성능 컴퓨팅 시스템의 성능 향상을 위한 효율적인 동적 작업부하 균등화 정책을 제안한다. 이 정책은 시스템 자원인 CPU와 메모리를 효율적으로 사용하여 고성능 컴퓨팅 시스템의 처리량을 최대화하고, 각 작업의 수행시간을 최소화한다. 또한 이 정책은 수행중인 작업의 메모리 요구량과 각 노드의 부하 상태를 파악하여 작업을 동적으로 할당한다. 이때 작업을 할당 받은 노드가 과부하 상태가 되면 다른 노드로 작업을 이주시켜 각 노드의 작업부하를 균등하게 유지함으로써 작업의 대기시간을 줄이고, 각 작업의 수행시간을 단축한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안하는 동적 작업부하 균등화 정책이 기존의 메모리 기반의 작업부하 균등화 정책에 비해 고성능 컴퓨팅 시스템의 성능 향상 면에서 우수함을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2015.01a
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• pp.147-150
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• 2015

본 논문에서는 고성능 컴퓨팅 시스템의 성능 향상을 위한 효율적인 동적 작업부하 균등화 정책을 제안한다. 이 정책은 시스템 자원인 CPU와 메모리를 효율적으로 사용하여 고성능 컴퓨팅 시스템의 처리량을 최대화하고, 각 작업의 수행시간을 최소화한다. 또한 이 정책은 수행중인 작업의 메모리 요구량과 각 노드의 부하 상태를 파악하여 작업을 동적으로 할당한다. 이때 작업을 할당 받은 노드가 과부하 상태가 되면 다른 노드로 작업을 이주시켜 각 노드의 작업부하를 균등하게 유지함으로써 작업의 대기시간을 줄이고, 각 작업의 수행시간을 단축한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안하는 동적 작업부하 균등화 정책이 기존의 메모리 기반의 작업부하 균등화 정책에 비해 고성능 컴퓨팅 시스템의 성능 향상 면에서 우수함을 보인다.