• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.700-702
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• 1998

자바(Java)의 수행 성능을 향상시키기 위한 방법으로 자바 프로세서가 제안되었다. 그러나 현재의 자바 프로세서는 자바 가상 머신(Java Virtual Macjine)의 구조만을 고려한 것이다. 본 논문에서는 기존 자바 프로세서의 성능을 향상시키는 자바 프로그래밍에서 사용되는 다중스레드를 직접 지원하는 새로운 자바 프로세서인 동시 다중스레드 자바 칩(Simultaneous Multithreaded Java Chip SMTJC)을 제안한다. SMTJC은 두 개의 독립적인 스레드를 동시에 수행함으로써, 자바 프로그램에서의 명령어 수준 병렬성(Instruction level parallelism)을 향상시킨다. 다중스레드 수행을 위해 새로운 스택 캐쉬의 구조 및 운영 방법을 사용한다. JavaSim을 통한 시뮬레이션은 SMTJC 이 기존 자바 프로세서에 비해 이중 스택 캐쉬와 추가적 처리 유닛들로 인해 1.28~2.00의 전체적 수행 성능이 향상됨을 보여준다. 본 연구는 하드웨어와 소프트웨어의 상호 보안적인 기술적 경향을 배경으로 자바의 언어적 특성을 고려한 프로세서를 설계, 지원함으로써 자바 프로세서의 성능 향상을 도모하고 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권4호
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• pp.145-157
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• 2007

단일 칩 다중 프로세서의 경우 표준화된 병렬 프로그래밍 방법이 없는데 OpenMP를 사용하면 병렬 프로그래밍이 쉬우므로 OpenMP는 단일 칩 다중 프로세서를 위한 매력적인 병렬 프로그래밍 모델이다. 그런데 단일 칩 다중 프로세서 시스템의 구조는 대상 응용 프로그램에 따라 다양할 수 있다. 따라서 각 시스템마다 다른 방식으로 OpenMP를 구현해야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 운영체제를 사용하지 않는 단일 칩 다중 프로세서를 위한 OpenMP 구현과 주요 디렉티브의 효과적인 변환을 제안하여 특수한 하드웨어에 의존하지 않고 OpenMP 디렉티브의 추가적인 확장 없이 성능을 향상 시킬 수 있게 한다. 실험은 대상 플랫폼인 CT3400에서 수행하고 그 결과를 제시한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1992년도 제2회 정기총회 및 추계학술 발표회 발표논문 초록
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• pp.2-2
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• 1992

최근 여러 분야에서 컴퓨터의 용도가 확산되고 더 높은 computing power에 대한 요구가 증가함에 따라, 컴퓨터의 성능을 향상시키기 위하여 프로세서의 고속화와 함께 시스템 구조의 개선을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 한 시스템내에 여러 개의 CPU들이 존재하는 다중프로세서 시스템(multiprocessor system) 구조를 가진 슈퍼미니급 중형 컴퓨터들은 상호연결망으로서 버스(bus) 방식을 많이 채택하고 있다. 버스 구조는 하드웨어가 간단하여 구현이 용이하지만, 여러 개의 시스템 지원들(프로세서들, 기억장치 모듈들 및 입출력 모듈들)이 버스를 공유하기 때문에 경합으로 인한 지연 시간이 발생하게 된다. 이러한 지연 시간으로 인한 성능 저하를 개선하는 방법으로는 버스 수의 증가와 최적 통제 프로토콜의 설계가 있다. 본 연구에서는 여러 개의 버스를 가진 다중프로세서 시스템에서 4가지 대표적인 버스 중재 프로토콜들에 대해 성능을 분석, 비교하여 최적 프로토콜을 제시하고자 한다. 이러한 대규모 하드웨어에 의하여 구현되는 시스템에서 주요 설계 요소들에 따른 시스템 성능 분석과 비교는 설계 단계에서 필수적인 과정이다. 그러나 하드웨어를 만들어서 분석하는 방법은 시간과 비용이 많이 소요되기 때문에 소프트웨어 시뮬레이션 방법이 널리 사용되고 있다. 본 연구팀에서는 시뮬레이션 전용언어인 SLAM II를 이용하여 다중프로세서 시스템의 시뮬레이터를 개발하고, 버스중재 프로토콜(bus arbitration protocol)을 용이하게 변경할 수 있도록 하여 각각의 성능을 비교하였다. 이 연구에서 비교된 프로토콜들은 고정-우선순위 방식(fixed-priority scheme), FIFO(first-in first-out) 방식, 라운드-로빈 방식(round-robin scheme), 및 회전-우선순위 방식(rotating-priority scheme) 등이다. 실험은 시스템의 주요 요소들인 프로세서와 기억장치 모듈 및 버스의 수들을 변경시킴으로써 다양한 시스템 환경에 대한 분석을 시도하였다. 작업 부하가 되는 기하장치 액세스 요구간 시간가격(inter-memory access request time interval)은 필요에 따라서 고정값 또는 확률 분포함수를 사용하였다. 특히, 실행될 프로그램의 특성에 따라 각 프로토콜의 성능이 다르게 나타날 수 있음을 검증하였으며, 기억장치의 지역성(memory locality)에 대한 프로토콜들의 성능도 비교하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.68-75
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• 1999

다중프로세서 시스템의 상호연결 네트워크는 주로 다중버스 구조, 십자막대 스위치 구조 또는 다중포트 접속 기억구조로 연결되고 있는데, 본 연구에서는 다중포트 접속 기억구조를 하는 다중프로세서 시스템 상에서 정상적으로 전체 시스템과 다중처리 시스템이 작동할 확률인 시스템 신뢰도와 다중처리 시스템 신뢰도를 추정하는 방법으로서, 미리 알려진 사전정보를 이용하여 좀더 정확하고 유효성이 뛰어난 신뢰도 추정량을 구하는 베이지안 방법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.762-767
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• 1999

객체 인식은 고성능 컴퓨팅을 필요로 하는 흥미있는 응용 분야이다. 현재 대부분의 고성능 컴퓨터는 슈퍼스칼라 구조의 범용 마이크로프로세서를 채택하고 있으나, 반도체 집적도가 증가함에 따라 슈퍼스칼라 구조를 대신할 새로운 마이크로프로세서가 구조가 제안되고 있다. 본 논문에서는 최근 새로운 마이크로프로세서 구조로 급부상하고 있는 다중처리 마이크로프로세서 구조가 객체 인식 응용에 적합한지를 분석한다. 성능 특성을 확인하기 위하여 먼저 프로그램 구동방식의 마이크로프로세서 시뮬레이터와 프로그래밍 환경을 개발하였다. 이를 기반으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 다중처리 마이크로프로세서가 작은 오버헤드로 쓰레드 수준의 병렬성을 적절히 활용하고 있어 객체 인식 응용에 적합한 구조임을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.62-68
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• 1998

본 논문에서는 여러 개의 마이크로 프로세서를 다중 접속 통신으로 연결하여 지능형 교통 신호 제어기를 설계를 다루었다. 제안된 제어기는 신호등, 입력장치, 교통량 측정장치 및 보조 신호등 등의 교통 신호 제어기의 여러 장치를 단일 프로세서에 의하여 제어하는 기존의 제어기와 달리 각각의 장치를 전용 마이크로 프로세서에 의하여 제어하도록 하고 각 프로세서들을 주 프로세서와 다중 접속에 의하여 연결하는 다중 프로세서 시스템에 의하여 제어하도록 하는 분산형 제어 시스템으로 설계하였다. 설계된 제어 시스템은 교통량 및 소통 속도의 실시간 측정, 신호등의 제어, 연동 장치 및 보조 교통 신호등을 각각의 전용 프로세서에 의하여 제어하도록 하여 교통 신호 제어 프로그램의 부담을 여러 개의 프로세서로 분산하였다. 이러한 분산형 제어 시스템은 단일 프로세서 제어 시스템에 비하여 프로세서의 프로그램 수행 부담이 줄어들어 연동제 신호 제어 및 관제형 신호 제어 등의 지능형 교통신호 제어 부가 기능을 실시간으로 처리할 수 있으며 장치의 추가 등, 확장성이 우수하다. 본 논문에서 제안한 방법은 실제 시스템을 제작하여 주 제어 프로세서와 각 프로세서간의 다중 접속 통신에 의한 연결 및 신호등 구동 및 제반 입출력 처리 기능을 실험하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.97-99
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• 2003

대칭형 다중프로세서 (SMP: Symmetric Multiprocessors) 시스템은 고성능의 병렬 연산을 위한 중요하고 효과적인 기반환경을 제공하고 있다. SMP에서 태스크 클러스터링과 스케줄링 기법은 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 버스 기반의 SMP에서 사용할 수 있는 태스크 중복 기반의 클러스터링과 스케줄링 기법을 소개한다. 본 논문에서 제안한 클러스터링 기법에서는 휴리스틱을 사용하여 중복할 태스크를 선택한 후 프로세서에 할당하고, 스케줄링 기법에서는 잠재하는 통신 충돌을 방지하기 위하여 네트워크 통신 자원을 사전에 할당한다. 새로운 클러스터링과 스케줄링 기법의 성능을 확인하기 위하여 시뮬레이션에서는 통신비용의 변화에 대한 병렬연산시간을 비교하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.890-900
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• 1999

동질형 다중프로세서 시스템에서는 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 타스크 수를 가능한 한 균등하게 배분하는 타스크 할당 알고리즘이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 이질형 다중 프로세서 시스템에서는 이런 알고리즘에 의해 효과적인 타스크 할당이 이루어질 수 없다. 따라서, 이질형 다중 프로세서 시스템에서는 JSQ(Join the Shortest Queue) 알고리즘이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 JSQ 알고리즘은 프로세서 간에 타스크의 처리 능력의 차이가 클 경우에는 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 타스크의 도착 시간, 타스크의 서비스 시간, 수행되어진 타스크의 수 등의 동적 데이터에 의해 습득된 프로세서의 처리 능력과 포컬 큐(local queue)의 길이를 동시에 고려한 휴리스틱(heuristic) 타스크 할당 알고리즘을 제시한다. 시뮬레시이션 결과, 제안한 휴리스틱 할당 알고리즘에 의해 시스템 성능을 크게 향상 시킬 수 있음을 보여 주었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.38-46
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• 2001

본 논문은 디지털 필터와 같이 연산 단위가 적은 디지털신호처리 알고리즘을 효과적으로 구현할 수 있는 새로운 형태의 다중 프로세서 시스템 및 이를 위한 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 다중 프로세서 시스템에서는 한 개 또는 그 이상의 공유 버스를 이용하여 프로세서 사이를 연결하였으며, 각 프로세서에서 명령어가 실행될 때 일정 크기의 시간 차이가 존재한다. 이 시스템은 프로세서 사이의 통신 문제를 효과적으로 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 다중프로세서 시스템의 스케줄링 시 프로세서간의 통신 시간을 반영할 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 논문에서는 플로우 그래프로 표시된 디지털 필터를 새로운 형태의 다중프로세서 시스템에 최적으로 구현할 수 있는 스케줄링 알고리즘을 개발하였다. 마지막으로 본 연구에서 개발된 스케줄러를 이용하여 잘 알려진 디지털 필터에 대하여 시뮬레이션을 한 결과 대부분의 경우 이론적으로 얻을 수 있는 최소의 반복 주기를 만족시켜주는 스케줄링 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.288-299
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• 1993

본 논문은 단일 버스를 사용한 밀결합 다중프로세서 시스템에서 데이타 전송량을 극대화하기 위해 파이프라인 전송 기능을 가지는 버스 프로토콜를 제안한다. 이 버스는 어드레스와 데이타의 전송을 위해 독립적인 전송 통로와 블록 전송기능을 두고, 최애 264 Mbytes/sec 데이타의 전송 능력을 가진다. 이버스를 기반으로 각각의 프로세서 보드의 내부에 캐쉬를 포함한 다중프로세서 시스템을 모델링하고, 시뮬레이션를 통해 캐쉬의 메모리의 참조율 변화에 따른 버스의 성능 및 시스템의 성능을 평가한다. 본 버스를 이용할 경우 10개 까지의 프로세서 보드가 버스에 장착되어도 버스가 포화되지 않고, 4개 까지의 메모리의 인디리빙에 대하여 성능이 선형적으로 증가함을 알 수 있다.