• 제목/요약/키워드: 병렬 구조

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Multiband OFDM UWB(Ultra Wide Band) 통신시스템을 위한 저전력 FFT(Fast Fourier-Transform) 설계에 관한 연구 (A Research on Low-power FFT(Fast Fourier Transform) Design for Multiband OFDM UWB(Ultra Wide Band) Communication System)

  • 하종익;김인수;민형복
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2119.1_2120.1
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    • 2009
  • UWB(Ultra Wide Band)는 차세대 무선통신 기술로 무선 디지털펄스라고도 한다. GHz대의 주파수를 사용하면서도 초당 수천~수백만 회의 저출력 펄스로 이루어진 것이 큰 특징이다[1]. 기존 무선통신 기술의 양대 축인 IEEE 802.11과 블루투스 등에 비해 속도와 전력소모 등에서 월등히 앞서고 있으며, SoC(System on a Chip)의 저전력 구현에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. OFDM은 크게 FFT(Fast Fourier Transform) 블록, Interpolation /decimation 필터 블록, 비터비 블록, 변복조 블록, 등화기 블록 등으로 구성된다. 고속 시스템에서는 대역효율성이 우수한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하고 있으며, OFDM 전송방식은 직렬로 입력되는 데이터 열을 병렬 데이터 열로 변환한 후에 부반송파에 실어 전송하는 방식이다. 이와 같은 병렬화와 부반송파를 곱하는 동작은 IFFT와 FFT로 구현이 가능한데, FFT 블록의 구현 비용과 전력소모를 줄이는 것이 핵심사항이라고 할 수 있다. 기존논문에서는 OFDM용 FFT 구조로 단일버터플라이연산자 구조, 파이프라인 구조, 병렬구조 등의 여러 구조가 제안되었다[2]. 본 논문에서는 Radix-8 FFT 알고리즘 기반의 New partial Arithmetic 저전력 FFT 구조를 제안하였다. 제안한 New partial Arithmetic 저전력 FFT구조는 곱셈기 대신 병렬 가산기를 이용 하여 지금까지 사용되는 FFT 구조보다 전력소모를 줄일 수 있음을 보였다.

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병렬 상호 연결망을 위한 초집중기의 구성 (An Explicit Superconcentrator Construction for Parallel Interconnection Network)

  • 박병수
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.40-48
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    • 1998
  • 병렬 컴퓨터 구조의 통신 시스템에 있어서 수많은 반도체 소자의 연결을 가능하게 하는 선형 사이즈의 팽창기가 병렬 상호 연결망과 관련된 여러 분야에서 활발히 연구 되어왔다. 그러나 이러한 병렬 컴퓨터 구성의 주요한 단점은 프로세서와 메모리간의 병렬 상호 연결망 구성에 있어서 요구되는 비용이 크다는 것이다. 선형 사이즈의 팽창기를 이용한 집중기는 기존의 병렬 상호 연결망 보다 이론적으로 최적의 병렬 상호 연결망 구조로 구성 될 수 있다. 현존하는 구조는 커다란 팽창 상수를 갖는 팽창기에 근거한다. 이는 현실적으로 반도체 기술에 부합하는 네트워크의 구성에 비현실성을 내포한다. 팽창 상수를 줄임으로서 현실성이 있는 팽창기에 근거하여 집중기를 구성하는 것이 바람직하다. 본 논문은 식, $\mid\Gamma_x\mid\geq[1+d(1-\midX\mid/n)]\midX\mid$을 만족하는 향상된 팽창 상수를 찾기 위한 증명 과정에서 퍼뮤테이션 함수의 일치점을 세분화하여 이용하였고, 그 팽창 상수를 집중기 구성에 적용하여 희귀적 네트워크의 구조를 갖는 보다 현실성있는 초집중기의 구성을 제안한다. 결과적으로, (n, 5, $1-\sqrt{3/2}$)로 구성된 팽창기를 이용하여, Gabber와 Gali의 구조에 적용 함으로서 209n의 복잡도를 갖는 초집중기를 구성한다.

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JAVA 프로그래밍 언어에서 단일루프구조의 무시적 병렬성 검출 (Exploiting Implicit Parallelism for Single Loops in Java Programming Language)

  • 권오진
    • 정보관리연구
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    • 제29권3호
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    • pp.1-26
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    • 1998
  • 순차 Java 프로그램을 병렬 머쉰에서 실행할 경우 루프는 전체 수행 시간 중 많은 부분을 차지하므로 병렬성 검출의 기본이 된다. 본 논문은 기존에 작성된 단일 루프 구조를 갖는 Java 프로그래밍 언어에서 종속성 분석을 수행하여 묵시적 병렬성을 검출하는 방법을 제안한다. 또한 재구성 컴파일러에 의하여 병렬 코드를 생성하는 방법과 Java 원시 프로그램을 Java 프로그래밍 언어 자체에서 지원하는 다중스레드 기법으로 변환하는 방법을 제안한다. 스레드 문장으로 변환된 프로그램에 대해 루프의 반복계수와 쓰레드 수를 매개변수로 하여 성능 분석을 하였다. 재구성 컴파일러에 의한 장점은 사용자의 병렬성 검출에 대한 오버헤드를 줄이고, 순차 Java 프로그램에 대한 효과적인 병렬성 검출을 가능하게 한다.

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분산 메모리 구조를 갖는 병렬 컴퓨터 상에서의 압축 기반 볼륨 렌더링 (Compression-Based Volume Rendering on Distributed Memory Parallel Computers)

  • 구기범;박상훈;송동섭;임인성
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권5호
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    • pp.457-467
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    • 2000
  • 본 논문에서는 분산 메모리 구조를 갖는 병렬 컴퓨터 상에서 방대한 크기를 갖는 볼륨 데이터의 효과적인 가시화를 위한 병렬 광선 투사법을 제안한다. 데이터의 압축을 기반으로 하는 본 기법은 다른 프로세서의 메모리로부터 데이터를 읽기보다는 자신의 지역 메모리에 존재하는 압축된 데이터를 빠르게 복원함으로써 병렬 렌더링 성능을 향상시키는 것을 목표로 한다. 본 기법은 객체-순서와 영상-순서 탐색 알고리즘 모두의 정점을 이용하여 성능을 향상시켰다. 즉, 블록 단위의 최대-최소 팔진트리의 탐색과 각 픽셀의 불투명도 값을 동적으로 유지하는 실시간 사진트리를 응용함으로써 객체-공간과 영상-공간 각각의 응집성을 이용하였다. 본 논문에서 제안하는 압축 기반 병렬 볼륨 렌더링 방법은 렌더링 수행 중 발생하는 프로세서간의 통신을 최소화하도록 구현되었는데, 이러한 특징은 프로세서 사이의 상당히 높은 데이터 통신 비용을 감수하여야 하는 PC 및 워크스테이션의 클러스터와 같은 더욱 실용적인 분산 환경에서 매우 유용하다. 본 논문에서는 Cray T3E 병렬 컴퓨터 상에서 Visible Man 데이터를 이용하여 실험을 수행하였다.

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이미지 압축을 위한 Lifting Scheme을 이용한 병렬 2D-DWT 하드웨어 구조 (Parallel 2D-DWT Hardware Architecture for Image Compression Using the Lifting Scheme)

  • 김종욱;정정화
    • 전기전자학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.80-86
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    • 2002
  • 본 논문에서는 2차원 분할을 이용한 병렬 처리가 가능한 리프팅 스킴(lifting scheme) DWT(Discrete Wavelet Transform)를 구현하는 하드웨어 구조를 제안한다. 기존의 DWT 하드웨어 구조는 웨이블릿(Wavelet) 변환이 갖는 특성 때문에 병렬 처리 구조를 구현하는 데 있어서 메모리와 하드웨어 자원이 많이 필요하였다. 제안된 구조는 기존의 구조와 달리 데이터 흐름을 분석하여, 분할 과정을 2차원으로 수행하는 방법을 제안하였다. 이러한 2차원 분할 방법을 파이프라인 구조를 사용하여 병렬 처리의 효율을 증가 시켜 50% 정도의 출력 지연의 감소된 결과를 얻을 수 있었다. 또한 데이터 흐름의 분석과 출력 지연의 감소는 내부 메모리의 사용을 감소 시했으며, 리프팅 스킴의 특성을 이용하여 외부 메모리의 사용을 감소시키는 결과를 얻을 수 있다.

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저궤도 인공위성용 Regulated Peak Power Tracking(RPPT) 시스템을 위한 단순화된 직-병렬 구조 (A Simplified Series-Parallel Structure for the RPPT (Regulated Peak Power Tracking) system)

  • 양정환;배현수;이재호;조보형
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.110-118
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    • 2008
  • 기존의 저궤도 인공위성 전력계 시스템에 사용된 직렬 구조, 병렬 구조는 공전 주기 동안 두 번의 전력변환 과정을 거쳐 시스템의 효율을 감소시킨다. 직-병렬 구조는 한 번의 전력변환 과정을 거쳐 시스템의 효율을 향상시키지만 레귤레이터가 추가됨으로써 시스템의 비용과 무게, 크기를 증가시킨다. 본 논문에서는 레귤레이터의 추가 없이 시스템의 효율을 향상시키는 단순화된 직-병렬 구조를 제안한다. 인공위성이 지구를 공전하는 동안 상황에 따라 변화하는 제안한 구조의 동작을 네 가지 모드로 분류하고, 각 모드마다 제안한 시스템을 안정적인 동작을 확인하기 위하여 대신호 분석을 수행하였다. 실험을 통하여 기존의 직렬구조와 제안한 구조의 효율을 비교하였다. 제안한 구조의 안정적인 동작을 검증하기 위해 200W급 태양전지와 TMS320F2812 DSP로 제어되는 100W급 전력조절기 두 모듈을 병렬로 구성하여 실험하였다.

PS-WFSR 및 워드기반 스트림암호의 병렬구조 제안 (On a PS-WFSR and a Parallel-Structured Word-Based Stream Cipher)

  • 성상민;이훈재;이상곤;임효택
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.383-386
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    • 2009
  • 본 논문에서는 일반적인 비트기반의 비선형 결합함수를 고속화하기 위하여 워드기반 스트림 암호에서 적용될 워드기반 비선형 결함함수 구조를 제안하였다. 특히, 워드기반 병렬구조를 갖는 PS-WFSR을 제안하였고, 이를 활용하여 비트 기반 비선형 결합함수를 고속화시킨 워드기반 병렬형 비선형 결합함수를 다음과 같이 제안하였다. m-병렬 워드기반 비메모리 비선형 결합함수, m-병렬 워드기반 메모리 비선형 결합함수, m-병렬 워드기반 비선형 필터함수를 신규 제안하였고, 그 성능을 분석하였다.

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무선 모바일 환경에서 병렬서버를 사용한 멀티미디어 스트림 전송기법 (Multimedia Stream Transmission Scheme using Parallel Server in Wireless and Mobile Environment)

  • 허주;정진하;윤완오;신광식;최상방
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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    • pp.7-9
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    • 2003
  • 기존의 VOD 서비스는 일반적으로 단일 서버 모델을 사용하여 서비스 되어왔다. 그렇지만 단일 서버 모델의 VOD 서비스는 서버 용량의 확장에 따른 오버헤드가 크며 서버 고장시 VOD 서비스를 실시할 수 없는 문제점이 있다. 따라서 이런 문제점들을 해결하고자 병렬 서버 구조에 기반을 둔 VOD 서비스에 대한 연구가 이루어지고 있다. 기존의 유선 네트워크에서의 병렬 서버 구조에 기반을 둔 스트림 전송에 관한 연구가 일부 진행되어 왔지만 무선 네트워크와 관련해선 그러한 연구가 거의 없으며 있어도 아주 이상적인 경우를 가정하였다. 이동통신의 급속한 발전으로 현재 이동국들은 멀티미디어 서비스를 받을 수 있게 되었으며 앞으로는 이동국들에 제공되는 멀티미디어 서비스 역시 QoS가 보장되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 무선 모바일 환경에서 병렬 서버 구조를 사용하여 멀티미디어 스트림을 전송함으로서 기지국외 혼잡 상황에도 이동국에서 QoS를 보장할 수 있는 방법을 제시한다. 시뮬레이션 분석 결과를 보면 기지국의 혼잡 상황에서 병렬 서버 구조에 기반을 두고 멀티미디어 스트림을 전송하게 되면 단일 서버로 멀티미디어 스트림을 전송할 때보다 이동국의 수신 상태가 42% 향상됨을 알 수 있다.

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항공기 Wing-box 구조해석을 위한 비선형 쉘 유한요소 및 병렬계산 기법 개발 (Nonlinear Shell Finite Element and Parallel Computing Algorithm for Aircraft Wing-box Structural Analysis)

  • 김혜진;김성환;홍지우;조해성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권8호
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    • pp.565-571
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    • 2020
  • 본 논문에서는 항공기 Wing-box 모델에 대한 비선형 구조해석의 계산을 정확하고 효율적으로 수행하기 위해 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 이를 위해 co-rotation 이론 기반 비선형 쉘 요소를 적용하였으며 요소기반 분할 병렬계산 알고리즘을 개발하였다. 기 개발 해석은 선행연구결과 및 기존 상용프로그램의 예측결과와 비교하여 정확성을 확인하였으며 병렬계산의 효율성을 분석하였다. 마지막으로 고세장비 날개 wing-box 구조에 적용하였으며 단방향 공력-구조 결합해석을 수행하였다.

대용량 메모리를 가진 병렬 데이터베이스 시스템의 조인 연산 (Join Operation of Parallel Database System with Large Main Memory)

  • 박영규
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.51-58
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    • 2007
  • 확장성에서 장점을 가지고 있는 비공유 병렬 프로세서 구조는 병렬 데이터베이스 시스템에서 많이 적용되고 있는 구조이다. 그러나 비공유 병렬 프로세서 구조는 데이터의 분포가 전체 프로세서에게 균일하게 분포되어 있지 않을 경우에는 일부 프로세서에게 부하가 집중되고 이로 인한 성능의 감소가 불가피하게 되는 단점이 있다. 특히 부하의 불균형 정도가 심한 경우에 조인 연산을 수행할 때 이런 성능 감소의 단점은 두드러진다. 본 논문은 비공유 병렬 프로세서 구조에서 부하의 불균형 정도가 심한 경우에도, 조인 연산을 실시하기 전에 부하 불균형을 고려함으로써 성능 감소를 최소화하고, 메모리의 대용량화를 이용하여 성능을 높인 조인 알고리즘을 제시한다. 또한 알고리즘의 성능 분석을 위한 분석 모델을 제시하며, 분석 모델을 통하여 데이터 불균형 문제를 해결하기 위한 다른 알고리즘과의 성능을 비교한다.

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