• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10c
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• pp.10-12
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• 2001

와이드 이슈 슈퍼스칼라 프로세서에서 값 예측기는 한 명령어의 결과를 미리 예측하여 명령들 간의 데이터 종속관계를 극복하고 실행함으로써 명령어 수준 병렬성(Instruction Level Parallesim ILP)을 향상시키는 기법이다. 본 논문에서는 명령어 수준 병렬성을 이용하여 성능을 향상시키기 위하여 데이터 값을 미리 예측하여 병렬로 이슈하고 수행하는 값 예측기의 성능을 비교분석 한다. 먼저 값 예측기 종류별로 성능을 측정한다 그리고 테이블의 갱신시점, 트레이스 캐시 유무 및 명령윈도우 크기에 따른 값 예측기의 성능영향을 평가분석 한다. 성능분석 결과 최근 값 예측기가 간소한 하드웨어 구성에도 불구하고 우수한 성능을 보였다. 그리고 예측테이블 갱신시점과 트레이스캐시의 사용이 값 예측기의 성능향상에 영향을 주었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10c
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• pp.688-690
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• 2002

고성능 슈퍼스칼라 프로세서에서는 명령어 수준 병렬성(Instruction Level Parallelism, ILP)의 장애인 명령어간의 종속 관계 중 데이터 종속관계를 극복하기 위해 값 예측기를 이용하여 모험적으로 명령어들을 실행한다. 값 예측 시에 필요한 테이블 참조와 값 예측 실패 시 실행되는 잘못된 명령어의 실행은 프로세서의 부가적인 전력 소모를 요구한다. 본 논문에서는 값 예측기와 Cai-Lim의 전력모델을 슈퍼스칼라 프로세서 사이클 수준 시뮬레이터인 SimpleScalar 3.0 툴셋에 삽입하여 전력 소모량을 측정하고 분석한다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.7
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• pp.401-410
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• 2002

Control independence has been put forward as a new significant source of instruction-level parallelism for superscalar processors. In branch prediction mechanisms, all instructions after a mispredicted branch have to be squashed and then instructions of a correct path have to be re-fetched and re-executed. This paper presents a new branch misprediction recovery mechanism to reduce the number of instructions squashed on a misprediction. Detection of control independent instructions is accomplished with the help of the static method using a profiling and the dynamic method using a control flow of program sequences. We show that the suggested branch misprediction recovery mechanism improves the performance by 2~7% on a 4-issue processor, by 4~15% on an 8-issue processor and by 8~28% on a 16-issue processor.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.9A no.2
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• pp.231-240
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• 2002

This paper proposes balancing scheduling effort more evenly between the compiler and the processor, by introducing independently scheduled VLIW instructions. Aggressively Packed VLIW (APVLIW) processor is aimed specifically at independent scheduling Very Long Instruction Word(VLIW) instructions with dependency information. The APVLIW processor independently schedules earth instruction within long instructions using functional unit and dynamic scheduler pairs. Every dynamic scheduler dynamically checks far data dependencies and resource collisions while scheduling each instruction. This scheduling is especially effective in applications containing loops. We simulate the architecture and show that the APVLIW processor performs significantly better than the VLIW processor for a wide range of cache sizes and across various numerical benchmark applications.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10c
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• pp.636-638
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• 2000

제어 독립성(Control Independence)은 슈퍼스칼라 프로세서에서 명령어 수준 병렬성(Instruction-Level Parallelism)을 향상시키기 위한 중요한 요소로 작용하고 있다. 분기 예상기법(Branch Prediction Mechanism)에서 잘못 예상될 경우에는 예상한 분기 방향의 명령어들을 제거하고 올바른 분기 방향의 명령어들을 다시 반입하여 수행해야 한다. 본 논문에서는 컴파일 시 프로파일링을 통한 정적인 방법과 프로그램상의 제어 흐름을 통해 동적으로 제어 독립적인 명령어를 탐지함으로써 분기 명령어의 잘못된 예상으로 인해 제거되는 명령어를 효과적으로 감소시켜 프로세서의 성능을 향상시키는 메커니즘을 제안한다. SPECint95 벤치마크 프로그램에 대해 기존의 방법과 본 논문에서 제안한 방법 사이의 사이클 당 수행된 명령어 수를 분석한 결과, 4-width 프로세서에서 4%~6%, 8-width 프로세서에서 11%~18%, 16-width 프로세서에서 15%~17%의 성능 향상을 보이고 있다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.3
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• pp.301-312
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• 1999

본 논문에서는 명령어 수준의 병렬성을 다루는 세 가지 프로세서 모델을 정의하고 각 모델별로 명령어 파이프라인을 운용하는 방법에 다른 실행사이클의 변화를 연구하였다. 본 논문에서 고려한 세가지 모델은1) 긴 명령어 인출시 캐시미스가 발생하면 명령어 파이프라인이 정지되는 전통적인 VLIW 구조, 2) 전통적인 VLIW 구조와 같이 긴 명령어 인출시 캐시미스가 발생하면 명령어 파이프라인이 정지되나 실시간에 긴 명령어를 실행 유니트로 스케줄링할 수있으므로 목적 코드에서 LNOP를 제거할 수 있는 구조 및 3)2)의 구조에서 긴 명령어를 인출하는 과정에서 캐시미스가 발생하더라도 LNOP을 분석 유니트로 제공하여 명령어 파이프라인을 계속 진행시키는 구조의 세 가지이다. 연구결과, 세 번째 구조에서 발생되는 LNOP 의 수는 첫 번째 구조와 두 번째 구조에 비하여 적어서 동일한 응용 프로그램을 처리하는데 필요한 실행사이클의 수가 가장 짧았다. 여러 가지 벤치 마크들에 대한 모의 실험에서도 세 번째 구조가 다른 구조의 프로세서에 비하여 실행사이클의 수가 가장 짧음을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.10 no.2 s.34
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• pp.87-95
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• 2005

value prediction in high performance micro processors is a technique that exploits Instruction Level Parallelism(ILP) by predicting the outcome of an instruction and by breaking and executing true data dependences. In this paper, the mean Performance improvements by predictor according to a point of time for update of each table as well as prediction accuracy and Prediction rate are measured and assessed by comparison and analysis of value predictor that issues in parallel and run by predicting value, which is for Performance improvements of ILP in micro Processor. For the verification of its validity the SPECint95 benchmark through the simulation is compared by making use of execution driven system.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.759-761
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• 1998

90년대 중반 이후 고성능의 프로세서들은 성능 향상을 위해 명령어 수준의 병렬성을 이용하고 있다. 특히 실행화일의 호환성을 고려할 필요가 없는 마이크로컨트롤에서는 같은 하드웨어로 더 많은 함수유닛을 가질 수 있는 VLIW 구조가 널리 사용된다. 이러한 VLIW형의 마이크로컨트롤러에서는 병렬성을 추출하는 역할이 전적으로 소프트웨어에 있으므로 컴파일어가 성능향상에 매우 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 마이크로컨트롤러의 구조와 그룹짓기 조건을 분석하고 선택 스케쥴링과 소프트웨어 파이프라이닝을 이용한 VLIW형 마이크로컨트롤러용 최적화 컴파일러를 구현하고 그 성능을 측정한다.

• Journal of the Korea Computer Industry Society
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• v.7 no.3
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• pp.171-178
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• 2006

Value prediction of instruction issue width in superscalar processor is a technique to obtain performance gains by supplying earlier source values of its data dependent instructions using predicted value of a instruction. In this paper, the mean performance improvement by predictor as well as prediction accuracy and prediction rate are moaned and assessed by comparison and analysis of value predictor that instruction issue width(4,8,16) in parallel and run by predicting value, which is for performance improvements of ILP[4]. The experiment result show the superiority hight performance of 8-issue.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.5 no.1
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• pp.109-121
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• 1999

VLIW(Very Long Instruction Word)기술을 이용한 프로세서는 최근에 다른 어떠한 형태의 프로세서보다 좋은 성능을 보일 것으로 기대되고 있다. 컴파일러가 전역적인 분석을 진행하여 명령어 수준의 병렬성을 , VLIW 구조를 위한 많은 컴파일 기술이 연구되어왔다. 컴파일 기술의 연구에 대해 보다 신뢰성 있는 결과를 얻기 위해서는 자신의 새로운 기술이 첨가될 수 있는 기본 토대로서 VLIW 컴파일러 및 실험환경을 구축하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 VLIW 프로세서를 위해 GURPR을 기반으로 한 소프트웨어 파이프라이닝등 기존의 병렬성 증진 최적화 기법등을 포함한 병렬화 컴파일러를 개발하였고, 시뮬레이터 환경에서 테스트하였다. 실험 결과, 몇몇 벤치마크는 최대 30% 까지 실행시간이 시간이 단축될 수 있음을 보였다. 본 컴파일러 시스템은 컴파일링 기술에 대한 연구에 있어 기존 모듈을 개선하는 등에 대해 많은 도움을 줄 것이며 향후 새로운 연구결과와 구현이 본 컴파일러 환경에 추가되어 성능 향상 정도를 실험할 수 있을 것으로 기대하고 있다.