• 전자통신동향분석
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• 제30권4호
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• pp.36-45
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• 2015

매니코어는 단순한 기능을 가진 수백~수천 개 코어를 하나의 CPU에 집적하여 성능을 구현하는 것으로 근본적으로 이를 활용할 병렬프로그래밍이 필요하다. 단순히 속도를 높이는 방향으로 발전하던 하드웨어는 병렬성을 증대하는 방향으로 발전하고 있고 이에 따라 프로그래밍 패러다임 역시 변하고 있다. 병렬화를 위한 여러 기술이 하드웨어에 구현되고 프로그래머가 이를 보다 적극적으로 활용할 수 있게 하는 유용한 병렬프로그래밍 모델이 필요하다. 또한, 컴퓨팅 환경은 자원의 활용도를 중시하는 시스템 중심에서 응용 및 서비스 중심으로 변화하고 있으므로, 그 도메인에 적합하게 프로그래밍할 수 있는 환경이 요구된다. 매니코어에서 병렬시스템 구조를 활용하는 방법을 결정하는 병렬프로그래밍 모델은 그 목적에 유연하게 제공되고 또한 컴퓨팅 환경 변화에 따라 새로운 개념의 모델을 정립하는 데 있어 유용해야 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제13권4호통권52호
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• pp.32-42
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• 1998

본 고는 최근 들어 활발하게 연구가 진행중인 병렬 처리 분야 중에서 여러 가지 병렬 프로그래밍 방법에 대한 정의 및 특징을 살펴보고, 대표적인 사례에 대해 요약해본다. 먼저 데이터 병렬성을 이용한 프로그래밍 방법과 대표적인 프로그래밍 언어 HPF에 대해 살펴본 후, 어드레스 공간이 공유되는 공유 메모리/분산공유 메모리 시스템에서의 프로그래밍 방법과 최근 표준화 작업이 진행중인 OpenMP에 대해서 알아본다. 끝으로 어드레스 공간이 공유되지 않는 분산 메모리 시스템에서의 프로그래밍 방법과 표준 메시지 패싱 인터페이스인 MPI에 대해 서술한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.7-9
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• 2012

CPU는 싱글 코어 구조에서 클록 속도를 높여 성능을 향상 시키려는 노력을 해왔으나 한계에 도달하자 하나의 칩에 코어를 여러 개 둔 멀티코어 형태로 발전하였다. CPU의 성능 향상을 위해 이제는 3D그래픽을 연산처리하기 위해 만들어진 GPU와 결합하기에 이르렀다. CPU와 GPU의 결합은 CPU간의 결합보다 훨씬 더 좋은 성능을 보였고 전력의 사용량도 더 적었으며 비용면에서도 경제적이라는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 CPU와 GPU의 Heterogeneous multicore상에서 성능을 최적화하기 위해 기존의 병렬화 모델을 조합하고 최적화를 시도하였다. CPU상에서는 성능 향상을 위해 기존의 병렬 프로그램 모델인 SIMD와 공유메모리 병렬 프로그래밍 모델 그리고 메시지 패싱 병렬 프로그래밍 모델을 조합하는 실험을 했다. GPU에서는 CUDA를 최적화 하였다. 이렇게 CPU와 GPU를 최적화하고 조합하여 고성능 연산을 요구하는 어플리케이션을 위한 Heterogeneous multicore 성능 최적화 방법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.531-535
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• 2008

최근의 융합학문의 발전으로 생물, 물리, 화학, 천문, 우주학, 지구과학 분야에서도 병렬 프로그램을 이용한 대용량 데이터를 처리하는 빈도가 높아졌다. 그러나 병렬 프로그래밍은 병렬환경의 전문성을 가지고 있지 않는 다른 학문의 전문가가 사용하기는 어려운 것이 현실이다. 이에 본 논문에서는 병렬환경의 비전문가도 사용하기 용이한 관심 지향적 병렬 프로그래밍 모델과 자바 기반으로 구현된 AspectHPJ 시스템을 제안한다. 본 시스템의 첫 번째 특징은 일반사용자가 Sequential 코드로 프로그램을 작성하고 병렬화 하고자 하는 코드영역에 병렬마크를 사용하여 병렬코드로 전환하는 특징을 가지고 있다. 두 번째는 병렬환경 요소 (프로세서 개수, 분산배열 속성)를 AOP 개념의 관심 (aspect)으로 추출하여 사용자가 보다 용이하게 병렬환경 요소를 설정할 수 있게 해주는데 있다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권8호
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• pp.791-802
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• 2017

최근 CPU 시장은 단일 코어의 속도 상승에서 코어의 수를 늘려가는 방향으로 변하고 있다. 이러한 상황에서 매니코어 프로세서의 자원을 최대한 사용할 수 있는 병렬 프로그래밍에 관한 관심이 높아지고 있다. 이 논문에서는 병렬 프로그래밍에 적합한 Haskell을 이용하여 매니코어 환경에 적합한 병렬 프로그래밍 모델을 확인하고자 한다. 이를 위해 이 논문에서는 Eval 모나드와 Cloud Haskell을 이용하여 표절 검사 병렬 프로그램과 K-평균 병렬 프로그램을 개발하였다. 그리고 개발된 프로그램을 대상으로 32코어 환경, 120코어 환경에서 성능을 측정하였다. 측정 결과 적은 코어 수에서는 Eval 모나드가 유리한 것으로 나타났다. 하지만 코어 수가 늘어남에 따라 Cloud Haskell이 실행 시간 기준으로 37%, 확장성 기준으로 134% 더 우수한 것으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.573-575
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• 2014

클럭 경쟁에서 코어 경쟁으로 전환된 요즘. 병렬 프로그래밍은 중요 하다. 동기화 개체를 사용하면 병목 현상이 발생하며, 1:1 Thread 모델은 자원의 낭비와 문맥전환 비용이 발생한다. Thread 풀 모델은 직렬화에 약점을 가지는게 되는데, 본 논문에서는 다중 개체 대응에 적합한 병렬 프로그래밍 모델을 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.640-642
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• 2005

분산된 컴퓨팅 환경은 프로세서의 개수를 적응적으로 활용하는 병렬 처리 환경으로 활용할 수 있다. 병렬 처리예 의한 수행 시간 단축 효과에 가장 많은 영향을 주는 것은 활용되는 프로세서의 개수와 병렬 처리 요소 상호 간의 통신 오버헤드이다. 분산된 컴퓨팅 환경으로 구성한 병렬 처리는 통신 오버헤드에 의한 단점과 프로세서의 개수를 자유롭게 활용할 수 있다는 장점이 상반되는 특성을 가지며 레이트레이싱에 의한 렌더링과 같이 계산량이 많고 병렬 처리 요소 상호 간의 통신량이 적은 응용 분야에 효과적이다. 분산된 컴퓨팅 환경을 병렬 처리에 활용하기 위하여 기존의 분산 처리 모델을 적웅용면 통신 오버헤드 이외에 부수적인 오버헤드(프로그래밍 및 확용 절차)로 인하여 실효성을 발휘하기 어렵다. 단일 컴퓨팅 환경을 위한 절차와 서비스를 그대로 적용하여 분산된 컴퓨팅 환경을 구성하는 여러 대의 컴퓨터를 통합하여 활용하는 방안은 이와 같은 부수적인 오버헤드를 해결할 수 있으며 본 연구팀에서 이미 발표한 TORB(Transparent Object Request Broker)는 프로그래밍 투명성의 제공을 통하여 분산된 컴퓨팅 환경을 활용하기 위한 프로그램을 단일 컴퓨팅 환경을 위한 프로그래밍 기법을 적응하여 작성할 수 있도록 지원한다. 지속적인 연구를 통하여 프로그래밍 투명성의 범위를 확장함과 동시에 활용 절차의 투명성을 지원하는 방안을 추가하였고 새로운 분산 처리 모델을 설계하여 이러한 절차와 서비스를 체계적으로 정립하였다. 인터넷에 연결된 컴퓨터는 적절한 수준의 컴퓨팅 능력을 갖추고 있고 상호 간의 정보 교환을 할 수 있는 상태이므로 "TORB"와 같이 잘 정의된 패러다임으로 이들을 통합하여 운영하면 병렬 처리에 참여하는 프로세서의 개수를 자유롭게 활용하여 수행시간 감소 효과(병렬 처리에 의한)를 극대화할 수 있다. 그러나 인터넷을 기반으로 하는 분산된 병렬 처리를 지원하기 위해서는 "TORB"가 이미 제공하는 투명성 외에 불특정한 타인이 작성한 프로그램 코드가 "TORB"를 통하여 자신의 컴퓨터에서 실행되어도 악의적인 동작을 수행하지 못하게 하는 보안 기능과 인터넷에 연결된 방대한 수의 컴퓨터를 "TORB"에 의해 구성되는 분산된 컴퓨팅 환경에 참여시키는 시나리오가 필요하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.114-117
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• 2015

이 논문에서는 소수 추출 방법인 Sieve of Eratosthenes 알고리즘을 병렬화하되 실행시간과 에너지 소모 면에서 개선된 효과를 얻고자 한다. 멀티코어 프로세서의 공유 메모리를 효율적으로 활용하도록 하이브리드 병렬 프로그래밍 모델을 적용하고, 부하 균등화를 정교하게 조절하도록 파이프라인 작업 방식을 도입하였다. 실험결과 이전 방식보다 연산속도가 향상되었고, 에너지 사용량도 감소함을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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• pp.621-623
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• 2000

클러스터를 구성하는 단위 노드로 SMP가 새로운 대안으로 시장에 등장하였다. 이러한 멀티프로세서 클러스터(CLUMP)는 하나의 시스템에 다중 메모리 구조를 가지는데, CLUMP가 가지는 다중 메모리 구조를 효과적으로 사용하기 위해서 본 논문에서는 중첩된 병렬화 프로그램 모델을 제안하였다. 중첩된 병렬화 모델은 중첩된 루프 레벨의 병렬화, 중첩된 태스크 레벨의 병렬화, 그리고 다중 중첩된 병렬화로 나뉜다. 본 논문에서는 중첩된 루프 레벨의 병렬화를 실험대상으로 하여 그 성능을 평가하고 단일 메모리 구조의 병렬화 프로그램과 성능을 비교하였다. 실험 결과 시험한 중첩된 병렬화 모델이 단일 메모리 구조의 병렬화 프로그램에 비하여 좋은 성능을 나타내었지만, 실험대상이 된 루프 레벨 병렬화의 잠재적인 특징으로 인해 실행에 참여하는 노드 수가 많아질수록 성능 향상 폭이 감소하는 결과를 보였다. 프로그램의 성능 향상 폭과 확장성은 문제 크기가 클수록 좋은 특성을 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권2호
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• pp.157-162
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• 2006

최근의 고성능 컴퓨팅 플랫폼들은 공유 메모리 다중 프로세서(SMP: Shared Memory Multiprocessor) 시스템, 대규모 병렬 프로세서 (Massively Parallel Processor) 시스템, 여러 개의 컴퓨팅 노드들을 연결한 클러스터(Cluster) 시스템 등으로 분류된다. 이러한 고성능 컴퓨팅 시스템들은 높은 수준의 컴퓨팅 성능을 요구하는 과학 기술용 응용 프로그램들을 위하여 사용된다. 이러한 응용 프로그램들의 실행시 최적의 성능을 얻기 위해서는 적절한 컴퓨팅 플랫폼과 프로그래밍 방식의 선택이 중요하다. 본 연구 논문에서는 여러 방식의 병렬 프로그래밍 모델을 사용하여 개발된 SPEC HPC2002 벤치마크 suite을 위한 최적의 컴퓨팅 플랫폼과 프로그래밍 모델을 그들의 성능 분석 및 평가 작업을 통하여 찾아간다.