SCTP를 포함한 멀티미디어 통신 프로토콜에서 통신 성능에 관련된 요구 사항들은 QoS 매개 변수들로서 서술된다. QoS매개 변수들 중에서 중요한 매개 변수 중의 하나가 전송 신뢰성이다. QoS 매개 변수로서의 신뢰성은 오류 감지, 보고 그리고 정정 기법으로 정의된다. 하지만 기존의 SCTP를 포함한 멀티미디어 통신 프로토콜의 오류 제어 기법들은 멀티미디어 데이터의 통합된 관점을 고려하지 않았다. 본 논문에서는 SCTP에 멀티미디어 데이터의 통합된 오류회복 기법을 설계하고 제안하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 사용자의 요구사항을 만족시키면서도 재전송을 위한 프레임 버퍼의 감소, 프로세싱 파워의 감소, 대역폭의 감소 등과 같은 통신자원의 효율적인 사용을 통한 효과적인 오류제어 방식이 될 것이다.
프로세서는 더 이상 동작 주파수를 높이는 방법이 아닌 다수의 프로세서를 집적하는 멀티프로세서로 기술 발전이 이루어지고 있다. 최근 2, 4, 8개의 프로세서 코어를 넘어 64, 128개 이상의 프로세서를 집적한 대규모 데이터 처리 및 과학 연산용 고성능 프로세서들이 개발되고 있다. 본 문서는 이러한 병렬 프로세싱의 개념 및 병렬 프로세서의 기술을 정리하고 최근 동향과 함께 당면한 문제점들을 기술한다.
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.
고성능 프로세서와 초고속 네트워크 등의 하드웨어 기술이 발전하게 됨에 따라 최근 슈퍼컴퓨터와 같은 고가의 대형 컴퓨터를 사용하는 대신에 여러 개의 프로세싱 노드들을 클러스터링 기술을 사용하여 고속의 네트워크로 묶는 클러스터 시스템을 많이 활용하고 있다. 클러스터 시스템의 응용 분야는 병렬 처리를 비롯하여 멀티미디어나 대용량 데이터 베이스와 같은 입출력 중심적인 분야까지 넓어지게 되었다. 본 고에서는 클러스터 시스템을 구축하기 위하여 필요한 전반적인 클러스터 컴퓨팅 기술에 대하여 설명하였다.
최근 많은 프로세서 제작업체들이 프로세서의 효율을 높이기 위한 방법으로 독립적인 쓰레드들을 한 프로세서 사이클에 동시에 실행시킬 수 있는 SMT 기술을 구현하고 있으며 그 예의 하나가 하이퍼쓰레딩이다. 물리 프로세서 안에 여러 개의 논리 프로세서를 가질 수 있는 하이퍼쓰레딩 기술은 기존의 여러개의 독립적인 프로세서들을 갖춘 멀티 프로세싱 환경과는 차이가 있으며, 하이퍼쓰레딩 환경에 알맞은 특정한 작업 할당방법이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 하이퍼쓰레딩 기술에 적합한 스케줄링 알고리즘을 제안하고 그 성능을 다양한 방법으로 측정해 봄으로서 하이퍼쓰레딩 시스템을 올바르게 인식하고 적절하게 관리하여 효율적인 성능을 기대할 수 있게 되었다.
최근 정보화 사회는 IT 및 멀티미디어 사회를 구현 하고 있다. 또한 새로운 IT의 패러다임인 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 연구에서는 유비쿼터스 컴팅 환경에서의 강의실 모델을 제안하고, 제안된 모델을 Ubi-Class로 구현 한다. 또한 제안된 Ubi-Class를 구현하기 위해 컨텍스트(context) 정의 및 생성 모델을 제안하고 프로세싱 과정을 구현한다.
하드웨어의 발전으로 많은 기기가 휴대화 됨에 따라 많은 어플리케이션이 데이터 송수신을 필요로 하게 되었다. 또한 Application Processor (AP)의 발전으로 인해 스마트폰에서도 멀티 코어 및 멀티 쓰레드의 활용이 필수가 되었다. 따라서 본 논문은 데이터 송수신과 프로세싱이 동시에 이루어지는 시스템에서 다양한 데이터 통신 속도, 코어 수, 쓰레드 수를 활용하여 성능을 평가 하고 전력 소모를 분석하였으며, 성능 향상과 효율적인 전력소모 측면에서의 적절한 쓰레드 수를 결정할 수 있는 방향을 제시한다.
본 논문은 휴대 멀티미디어 응용을 위한 고정 소수점 DSP(Multimedia Fixed-point DSP : MDSP) 칩 설계 및 구현에 관해 기술한다. MDSP는 멀티미디어 처리에 효율적인 명령어 집합을 가지며 SIMD, 벡터프로세싱의 병렬처리 기술과 DSP 기술의 장점을 접목하여 설계되었다. MDSP는 한 개의 데이터 경로가 목적에 따라 여러 개로 분할될 때 8, 16, 32, 40 비트 등의 다양한 데이터 형태의 처리가 가능하며, 멀티미디어 응용영역에서 핵심적인 역할을 하는 MAC 연산을 한 사이클에 2개를 수행하여 성능을 향상시킨다. 새롭게 제안된 스위칭 네트워크와 Packing 네트워크는 MPEG 디코딩, 인코딩, 콘볼루션 등의 알고리즘 처리시 연산과 데이터 변환을 중첩시켜 성능을 향상시킨다. Verilog HDL 모델을 구현하였고 0.6 ㎛ SOG 라이브러리(KG75000)를 이용하여 논리합성 및 시뮬레이션 하였다. 전체 게이트 수는 68,831개이며 MDSP는 30MHz에 동작한다.
멀티미디어 시대에 들어서면서 고속의 무압축 영상 정보 전송의 요구가 증가하고 있다. 그동안 영상 정보는 전송하기 전에 데이터량을 줄이기 위해서 압축하여 전송하였고, 수신 후 다시 압축을 해제하는 과정에서 프로세싱 지연이 있었다. 그러나 본 논문에서는 실시간 멀티미디어 컨텐츠 전송용 60 GHz 대 무선 송수신 시스템을 제작하였고, 실내에서 20 m 떨어진 거리에서 4 Gbps의 전송속도로 Full HD급의 영상을 무압축하여 성공적으로 송수신하였다. 따라서 개발한 송수신 시스템으로 원격지의 카메라 영상 또는 스마트 폰 멀티미디어 콘텐츠를 무압축하여 실시간으로 대화면에 무선으로 전송할 수 있게 되었다.
이 논문에서는 멀티태스킹을 지원하는 CAT인터페이스를 구현하였다. 컴퓨터와 계측기를 연결하기 위해 인터페이스 카드를 제작하고 구현하였다. OOP와 CUI를 사용한 컨트롤과 디스플레이는 C++로 프로그램되었다. 스펙트럼 분석기와 전력계가 제어할 계측기로 선택되었다. 9개의 모듈이 여러가지 자원을 공유하도록 구성되었다. 또한, 여러대의 계측기를 동시에 측정하기 위해 멀티태스킹이 구현되었다. 멀티태스킹은 시간분할 DOS환경에서 수행되었다. 멀티태스킹은 프로세싱 기법으로 트레드 방식을 사용하였고 스케줄링으로 라운드 로빈방식을 사용하였다. 다른 목적계측기를 위해서는 목적 계측을 구동할 소프트웨어만 합하면, 시스템은 더 많은 계측기를 컴퓨터에 의해 동시 측정할 수 있다. 사용자는 전문가적인 지식없이 시간과 오차를 줄일 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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