• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.1-12
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• 2014

본 논문에서는 단일 명령어, 다중 데이터 처리 기반의 매니코어 프로세서를 이용하여 높은 계산량이 요구되는 차감 클러스터링 알고리즘을 병렬 구현하고 성능을 향상시킨다. 또한 차감 클러스터링 알고리즘을 위한 최적의 매니코어 프로서서 구조를 선택하기 위해 다섯 가지의 프로세싱 엘리먼트 (processing element, PE) 구조 (PEs=16, 64, 256, 1,024, 4,096)를 모델링하고, 각 PE구조에 대해 실행시간 및 에너지 효율을 측정한다. 두 가지 의료 영상 및 각 영상의 세 가지 해상도(($128{\times}128$, $256{\times}256$, $512{\times}512$)를 이용하여 모의 실험한 결과, 모든 경우에 대해 PEs=4,096구조에서 최고의 성능 및 에너지 효율을 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제19A권3호
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• pp.121-128
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• 2012

본 논문은 다양한 해상도에서의 초음파 영상 처리를 위한 최적의 프로세싱 엘리먼트 구조를 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 각 프로세싱 엘리먼트(processing element, PE)당 처리되는 영상 데이터(data-per-processing element, DPE) 수를 변화시키는 실험을 통해 시스템의 성능(system performance), 에너지 효율(energy efficiency), 면적 효율(area efficiency)을 각각 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 최적의 매니코어 프로세서 구조를 선택하였다. 모의실험 결과, 에너지 효율은 $256{\times}256$, $768{\times}1,024$, $1,024{\times}1,280$ 해상도를 갖는 영상에서 PE 개수가 각각 1,024개, 4,096개, 16,384개일 때 가장 높았다. 또한 면적 효율은 $256{\times}256$ 해상도의 영상에서는 PE 개수가 256개, $768{\times}1,024$와 $1,024{\times}1,280$ 해상도의 영상에서는 4,096개에서 가장 높은 효율을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.11-21
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• 2011

본 논문에서는 멀티미디어에 내재한 무수한 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 기반 병렬 프로세서를 소개한다. 또한, 인텔사의 대표적인 멀티미디어 전용 명령어인 MMX (MultiMedia eXtension)타입 명령어를 병렬 프로세서에 구현하여 성능을 평가하고 결과를 분석한다. 16개의 32-비트 프로세서로 구성된 병렬프로세서를 이용하여 1280x1024픽셀 이미지의 JPEG 압축 애플리케이션을 구현하고 모의 실험한 결과, 동일한 병렬프로세서 기반에서 MMX타입 명령어는 베이스라인 명령어보다 약 50%의 성능 향상을 보였다. 또한, MMX타입 명령어는 베이스라인 명령어보다 에너지 효율에서 100%, 시스템 면적 효율에서 51%의 향상을 보였다. 이러한 결과는 MMX를 포함한 멀티미디어 전용 명령어들이 현재 널리 사용되고 있는 매니코어 GPU(Graphics Processing Unit) 및 다양한 형태의 병렬프로세서에서도 잠재 가능성이 있음을 보여준다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권8호
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• pp.791-802
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• 2017

최근 CPU 시장은 단일 코어의 속도 상승에서 코어의 수를 늘려가는 방향으로 변하고 있다. 이러한 상황에서 매니코어 프로세서의 자원을 최대한 사용할 수 있는 병렬 프로그래밍에 관한 관심이 높아지고 있다. 이 논문에서는 병렬 프로그래밍에 적합한 Haskell을 이용하여 매니코어 환경에 적합한 병렬 프로그래밍 모델을 확인하고자 한다. 이를 위해 이 논문에서는 Eval 모나드와 Cloud Haskell을 이용하여 표절 검사 병렬 프로그램과 K-평균 병렬 프로그램을 개발하였다. 그리고 개발된 프로그램을 대상으로 32코어 환경, 120코어 환경에서 성능을 측정하였다. 측정 결과 적은 코어 수에서는 Eval 모나드가 유리한 것으로 나타났다. 하지만 코어 수가 늘어남에 따라 Cloud Haskell이 실행 시간 기준으로 37%, 확장성 기준으로 134% 더 우수한 것으로 나타났다.

• 정보과학회지
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• 제35권10호
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• pp.8-17
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• 2017

• 정보과학회지
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• 제32권5호
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• pp.42-50
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• 2014

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.124-131
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• 2017

고성능 컴퓨팅 환경을 위해서 최근 등장한 차세대 매니코어 프로세서는 전통적인 구조의 메모리와 함께 고대역 온-패키지 메모리를 장착하고 있다. Intel Xeon Phi Knights Landing(KNL) 프로세서의 온-패키지 메모리인 Multi-Channel DRAM(MCDRAM)은 기존의 DDR4 메모리보다 이론적으로 네 배 높은 대역폭을 제공한다. 본 논문에서는 MCDRAM을 이용하여 MPI 노드 내 통신 성능을 향상시키기 위한 방안을 제안한다. 실험 결과, 제안된 기법을 사용할 경우 DDR4를 사용하는 경우와 비교해서 MPI 노드 내 통신 성능을 최대 272% 향상시킬 수 있음을 보인다. 또한 MCDRAM 활용 방법에 따른 성능 영향뿐만 아니라 프로세스의 코어 친화도에 따른 성능 영향을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1-10
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• 2012

본 논문에서는 휴대용 초음파 영상의 고성능 및 저전력 처리를 위해 멀티미디어 전용 명령어를 내장한 매니코어의 디자인 공간 탐색 방법론을 제안한다. 이를 위해서 멀티미디어 확장 명령어로 인한 서브워드 병렬처리 방식을 적용한 프로그램과 적용하지 않은 프로그램의 성능을 비교하여 에너지 효율 및 면적효율을 측정하였다. 모의실험 결과, MMX 형태 명령어를 사용한 프로그램은 베이스라인 프로그램 보다 $256{\times}256$ 해상도에서 실행시간은 평균 3.16배, 에너지 효율은 평균 8.13배, 면적 효율은 평균 3.16배의 향상을 보였다. $240{\times}320$ 해상도와 $240{\times}400$ 해상도에서는 각각 실행시간 평균 2.16배, 2.25배, 에너지 효율은 4.04배 4.34배, 면적 효율은 2.16배, 2.25배 향상되었다. 더불어 이러한 MMX 형태 명령어를 포함한 매니코어의 프로세싱 엘리먼트 (Processing Element: PE) 개수 및 메모리 사이즈를 변화시키면서 각 초음파 영상의 해상도별로 최적의 시스템 면적 및 에너지 효율을 보이는 PE 구조를 탐색하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.15-21
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• 2016

최근 프로세서의 집적도는 급속도로 발전하고 있으나 클락 스피드는 증가하지 않는 대신에 프로세서 내의 코어 수가 늘어나고 있는 실정으로 프로그래밍 속도 향상을 위한 방법에 대한 연구가 필수적이라 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 현재 연산 가속화를 위해 사용되는 매니 코어 프로세서의 대표적인 인텔 제온 파이의 성능 분석을 위하여 퀀텀 에스프레소를 활용하였다. 또한 제온 파이에서 MPI 실행시 랭크의 수를 변화시키면서 성능 벤치마킹을 수행하여 하드웨어적인 성능 특성을 연구하였다. 그 결과 물리 코어가 57개인 제온파이 프로세서의 하나의 코어당 4개의 작업을 처리할 때 가장 좋은 성능을 나타내고 있으며, 물리 코어 하나에 MPI 랭크수를 4개 이상 확장하면 성능향상이 거의 일어나지 않는다. 이러한 융합 기술을 통하여 퀀텀 에스프레소의 성능 향상과 제온 파이의 하드웨어적인 특성을 확인할 수 있다.