• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.22-25
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• 2010

재구성형 프로세서는 파워를 적게 사용하면서도 높은 성능을 낼 수 있는 프로세서이다. 재구성형 프로세서는 하드웨어에 최대한 많은 계산 자원을 넣으면서도 구조를 최대한 간단하게 하여 저전력 소모와 고성능을 동시에 추구하였다. 하지만 구조를 최대한 간단히 하는 과정에서 프로그램의 수행을 관리하는 많은 하드웨어 로직이 빠지게 되었는데, 이 부분은 컴파일러에서 코드를 생성할 때 스케쥴링과 수행 순서까지 정해지도록 소프트웨어적 관점에서 처리하기로 하였다. 이를 사용하기 위해 컴파일러는 입력된 프로그램을 분석하고 재구성형 프로세서에서 수행될 수 있는 형태로 코드를 각 계산자원에 매핑하는 작업을 수행해 주어야 한다. 재구성형 프로세서의 레지스터는 이 매핑 과정에서 데이터의 전달을 위해서 주로 사용되게 된다. 이 논문에서는 다양한 멀티미디어 응용 프로그램을 사용하여 멀티미디어 환경에서 재구성형 프로세서가 사용될 때 레지스터 개수가 성능에 미치는 영향을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권11B호
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• pp.1631-1639
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• 2010

본 논문은 멀티프로세서 임베디드 시스템에서 사용하는 어플리케이션을 구성하는 태스크를 수행하는데 필요한 전력과 태스크간의 의존성에 의해서 발생하는 통신 비용을 감소시킬 수 있는 스케줄링 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬은 기존 알고리듬에서는 통신비용은 고려하였으나 스케줄링 단계에서는 동적 전력 관리 결과를 고려하지 않는 점을 보완하여 스케줄링 단계에서 여유시간(Laxity) 사용을 예측하여 동적 전압 관리의 효율을 높이는 방법을 사용한다. 이를 통해 복잡한 멀티미디어 어플리케이션에 동적 전력 관리를 적용하여 수행 시 에너지 효율을 높였다. 실험 결과 멀티미디어 어플리케이션인 HD MPEG4, MotionJPEG codec, MP3, Wavelet 프로그램을 멀티프로세서 환경에서 제안된 알고리듬을 이용하여 저전력 스케줄링 결과 기존 방식에 비해 평균 11.2%의 에너지 감소를 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2138-2139
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• 2006

본 논문에서는 인텔사의 PXA 255 프로세서에 내장형 운영 시스템을 실장하여 미디어 플레이어의 기능을 구현하고, Wireless LAN(IEEE 802.11b)망을 통한 다양한 멀티미디어 컨텐츠를 다운로드할 수 있는 시스템 구현을 보였다. 이를 위하여 리눅스 운영 시스템에 미디어 플레이어와 코덱을 크로스 컴파일하여 보드에 실장하고, 사용자의 편의를 위하여 USB 디바이스 지원과 저장용량 확대를 위한 Compact Flash 메모리 디바이스 지원을 보였다. 또한 사용자 인터페이스를 위하여 Qt/E를 이용하여 어플리케이션을 제작함으로서 사용자의 편의성을 도모하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.161-164
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• 2013

본 논문에서는 다양한 멀티미디어 코덱을 고속으로 처리하기 위하여 전용하드웨어가 아닌 병렬 어레이 프로세서 기반의 U-Chip(Universal-Chip) 구조를 제안하고 TSMC 80nm 공정을 사용하여 11,865,090개의 게이트 수를 가지는 칩으로 개발하였다. U-Chip은 역양자화(IQ), 역변환(IT), 움직임 보상(MC) 연산을 위한 $4{\times}16$ 개의 프로세싱 유닛으로 구성된 병렬 어레이 프로세서와 문맥적응적 가변길이디코딩(CAVLC)을 위한 비트스트림 프로세서와 인트라 예측(IP), 디블록킹필터(DF) 연산을 위한 순차 프로세서와 DMAC의 데이터 전송 및 각 프로세서를 제어하여 병렬 파이프라인 스케쥴링을 처리하는 시퀀서 프로세서 등으로 구성된다. 1개의 프로세싱 유닛에 1개의 매크로블록 데이터를 맵핑하여 총 64개의 매크로블록을 병렬처리 하였다. 64개 매크로블록의 대용량 데이터 전송 시간과 각 프로세서들의 연산을 동시에 병렬 파이프라인 함으로서 전체 연산 성능을 높일 수 있는 이점이 있다. 병렬 파이프라인 구조의 H.264 디코더 프로그램을 개발하였고 제작된 U-Chip을 통해 $720{\times}480$ 크기의 베이스라인 프로파일 영상에 대하여 코어 192MHz 동작, DDR 메모리 96MHz 동작에서 30fps의 처리율을 가짐을 확인하였다.

• 정보와 통신
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• 제23권5호
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• pp.19-27
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• 2006

셀룰러 폰, PDA 등의 사용이 보편화됨에 따라 임베디드 프로세서의 사용이 급격히 증가하고 있다. 유저에게 다양한 서비스를 제공하기 위하여 임베디드 프로세서는 데스크톱이나 노트북 못지않은 고성능을 가져야하는 동시에 이동성을 확보하기 위하여 저 전력을 소비할 수 있도록 개발되어야 한다. 또한, 통신과 컴퓨팅이 통합하는 컨버젼스(convergence)의 요구에 부합하기 위하여 임베디드 프로세서는 듀얼 코어 구조를 가지게 된다. 본 지는 상기 요구들에 부합하기 위한 인텔 임베디디 프로세서들을 소개하고, 멀티미디어 응용 수행 시 요구되는 프로세싱 능력을 수용하는 동시에 저 전력을 소비하게 하는 구체적인 적용 기술들을 살펴본다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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• pp.676-678
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• 2003

최근에 2.5G나 3G 이동 단말 장치를 위한 프로세서로, 다양한 멀티미디어가 가미된 응용구현이 가능하도록 RISC 프로세서와 DSP를 포함하는 단일 칩 프로세서 기술이 등장하고 있다. 이에 따라 듀얼 프로세서 구조에서 비디오 인코딩/디코딩의 처리 속도를 향상시키기 위안 비디오의 인코더/디코더 구조를 제안한다. 기존의 연구에서는 비디오의 인코딩/디코딩의 전 과정을 DSP가 담당하도록 설계하였으나 많은 비트 연산이 필요한 부분에서는 RISC 칩보다 효율성이 낮게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 비디오 신호 처리의 인코딩/디코딩을 구성하는 모듈들을 DSP와 RISC의 특성에 맞도록 분리해 수행시킴으로써 효율성을 높이고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.37-43
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• 2011

스마트 폰을 비롯한 다양한 임베디드 환경에서 널리 쓰이는 2D 벡터 그래픽스 기술에는 OpenVG와 SVG Tiny가 대표적이다. 고해상도 화면에서 높은 재생속도의 벡터 그래픽스 응용을 위해서는, 이들을 효과적으로 가속해야 한다. 현재까지 OpenVG와 SVG Tiny의 구현방법에는, 전용 그래픽스 칩과 같은 하드웨어로 구현하는 방법과, 전체를 소프트웨어로 구현하는 방식이 있었다. 현재 시장에서 사용 가능한 벡터 그래픽스 전용 칩들은 상대적으로 고가에 큰 전력을 소비한다. 반면, 소프트웨어 구현에서는 100%에 가까운 CPU 사용률에서도 상대적으로 낮은 성능을 보이고, 이 경우에, 다른 멀티-쓰레드 응용프로그램들을 방해할 가능성이 컸다. 본 논문에서는, 현재 미디어 재생 기기들과 휴대폰들에 광범위하게 장착되어 있는 상용 멀티미디어용 하드웨어들을 사용하여 OpenVG와 SVG Tiny 양쪽 모두를 가속하는 비용대비 효과적인 방법을 제시한다. 멀티미디어 프로세서들을 효과적으로 사용함으로써, CPU 사용률과 전력소모량을 줄이면서도 OpenVG와 SVG Tiny를 최소 3.5배에서 최대 30배까지 성공적으로 가속할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권3호
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• pp.99-108
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• 2011

프로세서 기술은 공정비용의 증가와 전력 소모 때문에 단순 동작 주파수를 높이는 방법이 아닌 다수의 프로세서를 집적하는 병렬 프로세싱 기술 발전이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 멀티미디어에 내재한 무수한 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 기반 병렬 프로세서를 소개하고, 또한 이러한 SIMD 기반 병렬 프로세서 아키텍처에서 이미지/비디오 픽셀을 효율적으로 처리 가능한 픽셀 서브워드 병렬처리 명령어를 제안한다. 제안하는 픽셀 서브워드 병렬처리 명령어는 48비트 데이터패스 아키텍처에서 4개의 12비트로 분할된 레지스터에 4개의 8비트 픽셀을 저장하고 동시에 처리함으로써 기존의 멀티미디어 전용 명령어에서 발생하는 오버플로우 및 이를 해결하기 위해 사용되는 패킹/언팽킹 수행의 상당한 오버헤드를 줄일 수 있다. 동일한 SIMD 기반 병렬 프로세서 아키텍처에서 모의 실험한 결과, 제안한 픽셀 서브워드 병렬처리 명령어는 baseline 프로그램보다 2.3배의 성능 향상을 보인 반면, 인텔사의 대표적인 멀티미디어 전용 명령어인 MMX 타입 명령어는 baseline 프로그램보다 단지 1.4배의 성능 향상을 보였다. 또한, 제안한 명령어는 baseline 프로그램보다 2.5배의 에너지 효율 향상을 보인 반면, MMX 타입 명령어는 baseline 프로그램보다 단지 1.8배의 에너지 효율 향상을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.63-72
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• 2007

본 논문에서는 멀티미디어 무선단말기에 적합한 코프로세서를 설계하였다. 멀티미디어 무선단말기는 많은 양의 멀티미디어 데이터를 실시간으로 처리하기 때문에 고속 멀티미디어 연산을 지원하는 코프로세서가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 재구성 가능한 구조를 사용하여 고속 연산이 가능한 코프로세서의 구조를 제안하고 이를 설계하였다. 제안된 코프로세서는 재구성이 가능할 뿐만 아니라 PE(Processing Element)들을 그룹 단위로 묶어서 응용분야에 따라 확장이 가능하도록 하였으며 곱셈기를 사용하지 않고 곱셈처리가 가능하도록 하였다. 또한 메인 프로세서의 시스템 I/O 버스에 연결되도록 하였기 때문에 모든 프로세서에 연결이 가능하도록 하였다. 제안된 코프로세서는 VHDL을 이용하여 설계되었으며 설계된 코프로세서를 기존의 재구성 가능한 코프로세서 및 상용 임베디드 프로세서와 구조비교 및 성능비교를 하였다. 비교 결과, 제안된 코프로세서는 기존의 재구성 가능한 코프로세서에 비해 융통성 및 하드웨어 크기 면에서 우수함을 나타내었고, 실제 DCT 응용분야에서 상용 ARM 프로세서에 비해 26배의 속도증가를 보였으며 고속 DCT코어를 탑재한 ARM프로세서와의 비교에서 11배의 속도증가를 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2882-2884
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• 2005

본 논문에서는 인터넷을 통한 멀티미디어 스트리밍 서비스 환경에서 다양한 표준으로 압축된 컨텐츠의 디코딩을 지원하기 위하여 general purpose DSP (Digital Signal Processor) 기반의 멀티미디어 서비스 플랫폼을 구현하였다. 다양한 표준 방식으로 압축된 멀티미디어 컨텐츠를 재생하기 위하여 Host 프로세서와 DSP 구조의 하드웨어를 설계하고, 멀티미디어 코덱을 DSP에 다운로드하는 소프트웨어적인 기법을 적용하였다. 설계한 플랫폼의 동작을 검증하기 위하여 리눅스 기반에서 DSP를 제어하는 네트워크 클라이언트 소프트웨어를 구현하고, Tl의 TMS 320C6416을 대상으로 구현한 MPEG-2 비디오와 AC-3 오디오 코덱을 적용하여 스트리밍 환경에서 멀티미디어 데이터가 원활하게 재생되는 것을 보였다.