• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제4권5호
• /
• pp.153-160
• /
• 2015

멀티코어 시스템의 효율은 스케줄러가 태스크 할당을 코어들에게 얼마나 효율적으로 분배하느냐에 달려있다. 이기종 멀티코어 플랫폼에서 애플리케이션의 실행시간은 어느 코어에서 실행되느냐에 따라 결정된다. 즉, 태스크 할당의 효율이 멀티 코어 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 프로파일링을 통하여 각 태스크의 실행시간을 분석하고 이를 이용하는 부하 균등화 기법을 제안하고 있다. 프로파일링 결과는 최상의 성능을 제공할 수 있는 태스크 할당을 예측하는 기본적인 정보를 제공한다. 이러한 정보를 이용하여 제안하는 기법을 통해 약 26%의 성능이득을 가질 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
• /
• pp.405-410
• /
• 2008

성능 / 에너지를 강조하는 현재의 멀티코어 추세에서 임베디드 시스템에 사용되는 대부분의 프로세서들은 단일 프로세서와 메모리를 버스 형태로 연결하여 구현하였다. 하지만 칩 내부의 프로세서 코어 수가 증가 하게 되면, 기존 버스 형태의 구조는 제한된 대역폭으로 인하여 확장성이 제약된다. 본 논문에서는 멀티코어 프로세서에서 사용 가능한 기존 연결 망 구조들을 분석하고, 기존 계층적 링 구조에서의 지연 시간 문제를 극복하여 성능을 개선할 수 있는 새로운 이중 광역 계층 링 구조를 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제14권11호
• /
• pp.1478-1490
• /
• 2011

멀티코어 프로세서는 멀티미디어 스트리밍에 있어서 비교적 낮은 비용에 높은 성능을 보인다는 장점 때문에 스마트폰, 스마트 TV, 셋톱박스 등 관련 산업계에서 큰 관심을 받고 있다. 멀티미디어 데이터를 처리하기 위해서는 주기적인 태스크의 시간 제약성을 만족시킬 수 있는 스케줄링 알고리즘이 필요하다. Pfair 스케줄링 알고리즘은 이론상으로 멀티코어 상에서 모든 태스크의 시간 제약성을 만족하는 동시에 100%의 이용률을 달성할 수 있지만 코어간에 태스크의 빈번한 이동이 필요하고 매 스케줄링 시점에 시스템 전역에 대한 동기화가 필요하는 등 스케줄링을 위한 오버헤드가 매우 높다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 논문에서는 코어 간의 이동이 꼭 필요할 경우에만 전체 코어의 스케줄링을 수행하고 평상시에는 각 코어별로 독립적인 스케줄링을 수행하도록 하는 HPGP 스케줄러를 제안한다. 시뮬레이터를 통한 실험 결과 기존의 Pfair 알고리즘에 비해 스케줄링 오버헤드가 현격히 감소하는 것을 알 수 있으며 80% 이하의 이용률을 갖는 태스크 집합에서는 스케줄링 오버헤드가 거의 발생하지 않는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
• /
• pp.245-247
• /
• 2012

최근 멀티코어 프로세서의 활용이 대중화되고 있다. 멀티코어 시스템에서는 소프트웨어가 동시에 여러 코어를 사용하여 동작을 수행 할 때 성능 향상 효과를 얻을 수 있다. 즉, 하나의 소프트웨어가 여러 코어를 동시에 사용할 수 있는 멀티스레드 프로그래밍 기법을 사용할 때 성능을 높일 수 있다. 이러한 환경에서 효율적인 메모리 할당은 데스크톱, 서버 및 과학 등과 같은 응용에 매우 중요하다. 하지만, 동적으로 메모리를 할당하는 것은 메모리 할당 연산과 반환 연산 및 어떤 스레드가 다른 스레드의 힙 영역에 접근하는 것을 처리하기 위한 동기화 문제로 인한 오버헤드가 발생하여 성능에 영향을 끼치는 문제가 발생하게 된다. 따라서 이와 같은 환경에서 실제로 성능에 어느 정도 영향을 끼칠 것인가를 측정할 수 있는 도구가 필요하다. 이에 멀티코어 환경에서 멀티스레드 기법을 사용하여 메모리 할당 연산이 성능에 어떠한 영향을 끼치는지를 측정 및 평가할 수 있는 시뮬레이터인 MAES(Memory Allocation Evaluation Simulator)를 설계하고 구현한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제15권12호
• /
• pp.968-972
• /
• 2009

멀티 코어 프로세서는 현재 많은 고성능 서버에 적용되어 사용되고 있다. 최근 이들 서버는 점차 높은 네트워크 대역폭 활용을 요구하고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서는 멀티 코어를 효율적으로 활용하여 네트워크 처리율을 향상시키는 방안이 필요하다. 그러나 현재 운영체제들은 멀티 코어 시스템을 멀티 프로세서 환경과 거의 동일하게 다루고 있으며 아직 멀티 코어의 고유 특성을 고려한 성능 최적화 시도는 미흡한 상태이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 멀티 코어의 특성을 최대한으로 고려하여 프로세스 스케줄링을 결정함으로써 통신 성능을 향상시키는 방안에 대해서 연구한다. 제안되는 프로세스 스케줄링은 멀티 코어 프로세서의 캐쉬 구조, 프로세스의 통신 집중도, 그리고 각 코어의 부하를 기반으로 해당 프로세스에게 최적의 코어를 결정하고 스케줄링한다. 제안된 기법은 리눅스 커널에 구현되었으며 측정 결과는 최신 리눅스 커널의 네트워크 처리율을 20%까지 향상시켰으며 프로세서 자원은 55% 더 절약할 수 있음을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제10C권3호
• /
• pp.377-386
• /
• 2003

본 논문에서는 이동 애드혹 네트워크의 코어-기반 멀티캐스트 트리 라우팅 알고리즘에 가중치 클러스터링을 이용하여 효율적으로 코어-기반 멀티캐스트 트리를 유지하는 기법을 제안한다. 코어-기반 멀티캐스트 트리 라우팅에서 가장 큰 문제점은 코어 노드의 위치를 결정하는 문제이다. 코어 노드의 위치에 따라서 데이터의 전송 거리가 달라진다. 코어노드의 이동으로 인하여 멀티캐스트 트리의 재구성으로 인한 오버헤드가 전체 네트워크에 미치는 영향이 크므로 가중치 클러스터링을 이용한다. 클러스터의 헤드와 게이트웨이 노드, 클러스터 헤드의 연결 경로를 멀티캐스트 트리로 구성하여 데이터 전달과 제어 메시지의 전달 경로로 사용한다. 코어 노드의 선택은 코어 영역내의 클러스터 헤드 노드들 중에서 가중치가 가장 작은 값을 갖는 노드를 코어 노드로 선정한다. 성능평가에서 코어영역을 단계별로 증가시켰을 때 코어영역이 전송지연에 미치는 영향을 기존의 코어 기반 트리방식과 비교한 결과 전송지연과 오버헤드가 감소하였다. 이와 같이 가중치 클러스터링에 의하여 멀티캐스트 트리를 구성하고 유지함으로써 제안한 방식이 코어 노드의 위치와 이동성에 따라서 전송거리와 제어 오버헤드가 고정 CBT 방식보다 향상됨을 알 수 있었으며, 코어 노드를 선택할 때 이동성이 적고, 네트워크의 중심에 가까울수록 멀티캐스트 트리가 안정되며 전송거리도 짧아짐을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (중)
• /
• pp.999-1002
• /
• 2003

최근 인터넷 환경의 향상에 따라 네트워크는 멀티미디어 서비스 범위 확대와 효율적인 네트워크 자원 사용을 위해서 멀티캐스팅 기술을 지원하는 것이 바람직하다. 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 소스 기반 트리와 코어 기반 트리 방식으로 분류할 수 있다. 소스 기반 트리 방식은 멀티캐스트 그룹에서 소스 당 하나의 트리를 형성하게 되는 반면에 코어 기반 트리 방식은 그룹의 모든 노드가 하나의 트리를 공유한다. 이런 코어 기반 트리 방식에서는 코어 혹은 센터의 위치에 따라 멀티캐스트 라우팅 트리의 모양이 영향을 받으며 그에 따라 라우팅의 성능에 중대한 영향을 주게 된다. 본 논문에서는 공유 트리를 형성하는 라우팅 아키텍쳐에서 코어의 위치를 결정하기 위한 기존 방법들을 분석하며 성능 향상을 고려한 방안을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
• /
• pp.66-68
• /
• 2011

낮은 오버헤드를 갖는 실시간 스케줄링 알고리즘은 멀티코어 프로세서가 임베디드 시스템에서 사용되기 위한 가장 중요한 요소 중의 하나이다. 멀티코어 환경에서 스케줄링 오버헤드는 주로 메모리 성능을 저해시키는 코어간 태스크 이동에 의해 발생한다. 본 논문에서는 시스템 이용률 면에서 최적으로 알려진 Pfair 스케줄링 알고리즘을 스케줄링 시에 태스크의 CPU 코어 할당 방식에 대해 스케줄링 오버헤드를 측정하였다. 실험 결과 동일 코어 기반 태스크 할당 방식을 도입함으로 인해서 태스크 이동 횟수를 크게 줄일 수 있음을 보여주었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1-11
• /
• 2012

공정기술이 지속적으로 발달함에 따라 멀티코어 프로세서는 성능 향상이라는 장점과 함께 내부 연결망의 긴 지연 시간, 높은 전력 소모, 그리고 발열 현상 등의 문제점들을 내포하고 있다. 이와 같은 2차원 멀티코어 프로세서의 문제점들을 해결하기 위한 방안 중 하나로 3차원 멀티코어 프로세서 구조가 주목을 받고 있다. 3차원 멀티코어 프로세서는 TSV를 이용하여 수직으로 쌓은 여러 개의 레이어들을 연결함으로써 2차원 멀티코어 프로세서와 비교하여 배선 길이를 크게 줄일 수 있다. 하지만, 3차원 멀티코어 프로세서에서는 여러 개의 코어들이 수직으로 적층되므로 전력밀도가 증가하고, 이로 인해 발열문제가 발생하여 높은 냉각 비용과 함께 신뢰성에 부정적인 영향을 유발한다. 따라서 3차원 멀티코어 프로세서를 설계할 때에는 성능과 함께 온도를 반드시 고려하여야 한다. 본 논문에서는 캐쉬 구성에 따른 3차원 쿼드코어 프로세서의 온도를 상세히 분석하고, 이를 기반으로 발열문제를 해결하기 위해저온도 캐쉬 구성 방식을 제안하고자 한다. 실험결과, 명령어 캐쉬는 최고온도가 임계값보다 낮고 데이터 캐쉬는 많은 웨이를 가지는 구성을 적용할 때 최고온도가 임계값보다 높아짐을 알 수 있다. 또한, 본 논문에서 제안하는 캐쉬구성은 쿼드코어 프로세서를 사용하는 3차원 구조에서 캐쉬의 온도 감소에 효과적일 뿐만 아니라 성능 저하 또한 거의 없음을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제16A권2호
• /
• pp.113-124
• /
• 2009

최근 멀티코어가 장착된 시스템이 증가하면서 이를 통한 애플리케이션 성능향상에 대한 노력이 계속 되어왔다. 하나의 시스템에 다수의 처리장치가 존재함으로 인해 프로세싱 파워는 기존보다 증가했지만 기존의 소프트웨어나 하드웨어들은 싱글코어 시스템에 적합하게 설계된 경우가 많아 멀티코어의 이점을 충분히 활용하지 못하고 있는 경우가 많다. 기존의 많은 소프트웨어들은 멀티코어 상에서 공유 자원에 대한 병목현상과 비효율적인 캐시 메모리 사용으로 인하여 충분한 성능향상을 기대하기 어려우며 이러한 문제점들로 인하여 기존 소프트웨어는 코어의 개수에 비례한 성능을 얻지 못하며, 최악의 경우 오히려 감소될 수 있다. 본 논문에서는 TCP/IP를 사용하는 기존의 네트워크 애플리케이션과 운영체제에 흐름 수준 병렬처리 기법을 적용하여 성능을 증가 시킬 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방식은 개별 코어단위로 네트워크 애플리케이션, 운영체제의 TCP/IP 스택, 디바이스 드라이버, 네트워크 인터페이스가 서로 간섭 없이 작동할 수 있는 환경을 구성하며, L2 스위치를 통해 각 코어 단위로 트래픽을 분산하는 방법을 적용하였다. 이를 통해 각 코어 간에 애플리케이션의 데이터 및 자료구조, 소켓, 디바이스 드라이버, 네트워크 인터페이스의 공유를 최소화하여, 각 코어간의 자원을 차지하기 위한 경쟁을 최소화하고 캐시 히트율을 증가시킨다. 이를 통하여 8개의 멀티코어를 사용하였을 경우 네트워크 접속속도와 대역폭이 코어의 개수에 따라 선형적으로 증가함을 실험을 통해 입증하였다.