• 제목/요약/키워드: 분기 구조

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Thumb-2 명령어 집합 구조의 병렬 분기 명령어 확장 (Parallel Branch Instruction Extension for Thumb-2 Instruction Set Architecture)

  • 김대환
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1-10
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    • 2013
  • 본 논문에서는 Thumb-2 명령어 집합 구조의 성능을 개선하기 위하여 분기 명령어와 사용 빈도가 높은 명령어를 동시에 실행하는 병렬 분기 명령어 집합을 제시한다. 제시된 기법에서는 16비트 분기 명령어와 사용 빈도가 높은 16비트 LOAD, ADD, MOV, STORE, SUB 명령어를 각각 결합하는 새로운 32비트 명령어를 도입한다. 새로운 명령어의 인코딩 공간을 제공하기 위해 사용 빈도가 낮은 기존 명령어의 레지스터 필드에 사용되는 비트 수를 줄이고 이를 통해 절약된 비트들을 이용하여 병렬 분기 명령어를 인코딩한다. 실험 결과, 제시된 방법은 코드 크기를 증가시키지 않고 전통적인 방식과 비교하여 평균 8.0%의 성능을 향상시킨다.

인장과 굽힘을 받는 반무한 평판내의 분기균열 해석 (Analysis of a Branched Crack in a Semi-Infinite Plate Under Tension and Bending Moment)

  • 김유환;범현규;박치용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.433-440
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    • 2002
  • 본 연구에서는 균일한 인장과 굽힘을 받는 반무한 평판내의 분기균열에 대하여 해석하였다. 중첩의 원리를 이용하여 인장과 굽힘을 받는 분기균열에 대하여 응력 및 모멘트 확대계수를 해석하였다. 응력확대계수는 유한요소법과 J 기저 상호매개적분을 이용하여 해석하였고, 모멘트확대계수는 균열선단의 모멘트로부터 모멘트외삽을 이용하여 계산하였다 무차원화된 응력확대계수와 모멘트확대계수에 대한 수치해석 결과는 분기균열 길이와 주균열의 비, 그리고 분기균열각의 함수로 나타내었다.

내장형 프로세서를 위한 동적 분기 예측기의 최적화 구성 (Finding Optimal Configuration of Dynamic Branch Predictors for Embedded Processors)

  • 김성은;이영림;유혁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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    • pp.261-266
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    • 2007
  • 내장형 시스템에 보다 강력한 성능이 요구됨에 따라 내장형 마이크로 프로세서는 보다 깊은 파이프라인을 채택하고 있다. 따라서, 내장형 마이크로 프로세서는 보다 정확한 분기 예측기를 필요로 하고 있다. 이러한 상황에서 분기 예특기의 구조, 성능 및 전력 소모와 전체 시스템의 전력 소모 사이의 trade-off를 분석하는 것은 매우 중요하다. 내장형 환경에서 시스템의 전력 소모는 설계 시 매우 중요하게 고려되어야 한다. 특히 내장형 시스템의 요구사항은 동작할 응용 프로그램에 의하여 규정되고, 전력 소모도 응용프로그램의 구조와 강하게 연관되어 있다. 본 논문의 목표는 내장형 환경에서 성능-전력 공간에서 분기 예측기를 분석하는 기법을 제시하는 것에 있다. 이를 통하여, 분기 예측기 테이블의 성능-전력을 고려한 최적화된 크기를 찾을 수 있다. 이러한 목표는 수학적 모델링을 통한 정량적 예측의 수행 및 시뮬레이션 결과와의 비교를 통한 수학적 모델링의 검증의 과정을 통하여 이루어진다. 결과는 우리의 수학적 모델이 성능-전력 공간에서 분기 예측기 테이블의 최적화된 크기 결정의 해법을 제공하고 있음을 보여주고 있다.

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도시형 자기부상차량용 분기장치의 운용과 개발 현황 (Operation and Development of Switching System for the Urban Transit MagLev)

  • 이종민;조흥제;김동성;김재동
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.250-252
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    • 2005
  • 철차륜방식의 궤도시스템과 마찬가지로 자기부상차량 시스템 역시 정해진 경로로 주행하기 위한 분기장치가 반드시 필요하고, 대차가 궤도를 감싸고 주행하는 외형적 특성으로 분기장치의 구조가 커지고 동작이 복잡해지는 특징을 가지고 있다. 본 논문은 도시형 자기부상차량 시스템에 적용가능한 분기장치 형태들을 제안하고 있으며, 한국기계연구원의 도시형 자기부상차량 시험선로에 설치된 평행이동식 분기장치에 대한 설치 사양 및 운용현황 등을 설명하고 현재 개발이 진행중인 고속동작용 다관절 굴절식 분기장치의 1/5 scale 축소모형에 대한 개발현황 및 full scale 굴절식 분기장치로 확장할 때의 적용성 등을 제안하고 있다.

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고성능 내장형 마이크로프로세서의 분기 예측기 구현 및 성능 대비 비용 분석 (Implementation of a Branch Predictor and Its Cost Per Performance Analysis for a High Performance Embedded Microprocessor)

  • 신상훈;최린
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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    • pp.202-204
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    • 2003
  • EISC ISA를 기반으로 한 64 비트 고성능 내장형 마이크로프로세서 AE64000의 효과적인 성능 향상을 위해서 비용 대비 성능 향상이 우수한 분기 예측 기법을 도입하여 AE64000 파이프라인에 적합한 분기 예측기를 추가로 설계하고 SPEClnt 벤치마크 및 타 내장형 벤치마크의 성능 분석 시뮬레이션을 통해 최적의 분기 예측기의 구조를 결정하였다. AE64000에서 LERI 명령 처리를 위해 AE64000 파이프라인에 추가된 독특한 IFU에 의하여 복잡성을 갖지만, IF 단계의 PC 대신에 IFU 단계의 PrePC를 이용하여 분기 명령을 명령어 prefetch 단계에서 예측함으로써, 올바른 분기 예측시 분기로 인한 손실을 제거할 수 있다. 결과적으로 최종 선정된 최적의 분기 예측기는 Verilog로 구현하여 AE64000 프로세서 코어 모델과 통합 합성하였고 아울러 추가되는 면적과 최종 목표 클럭에 동작하기 위한 타이밍 분석을 통해 최종 생산에 적합하도록 설계된 분기 예측기의 기능 및 타이밍 검증을 수행하였다. 최종 구현된 분기 예측기는 프로세서 칩 전체의 1% 미만의 비용으로 최고 12%의 성능 향상을 달성하여 성능 대비 면적의 효율성에서 높은 결과를 보였다.

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분기 예측과 이중 경로 전략을 결합한 파이프라인 구조에 관한 연구 (A Study on Pipelined Architecture with Branch Prediction and Two Paths Strategy)

  • 주영상;조경산
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.181-190
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    • 1996
  • 본 논문에서는 파이프라인 구조에서 분기 명령어로 인해 발생하는 제어적 문제를 개선하기 위한 분기예측 및 다중 경로 전략을 분석하여, 기존 예측 전략에서 간과하 였던 지연 사이클의 수를 줄일 수 있도록 예측 전략과 이중 결로 전략이 결합된 새로운 구조 및 전략을 제시한다. 또한, 기존의 예측 전략에서 예측성공 확률의 측도 로 사용하던 BEP 대신에 시스템 성능을 평가할 수 있는 CPI를 사용하여 기존의 제안 들에 대해 본 논문에서 제시된 구조 및 전략의 성능 개선을 제시한다.

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인접굴착공사에 따른 도시철도 분기기 궤도의 변형 특성에 관한 연구 (A Study on Track Deformation Characteristics of Turnout System by Adjacent Excavation Work on Urban Transit)

  • 김해성;최정열;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.477-482
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    • 2022
  • 분기기 궤도구조는 매우 복잡한 구조와 다양한 구성품으로 구성되어 일반 궤도보다 유지관리가 어렵고 보다 상세한 관리기준이 필요한 철도시설물이다. 본 연구의 목적은 공용중인 도시철도 선로와 인접한 굴착공사에 따른 지상부 분기기 궤도구조의 변형에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 인접굴착 시공단계별 수치해석을 바탕으로 지상구간에 부설된 분기기 궤도선형을 고려한 주요위치별 궤도변형을 분석하였으며 이를 궤도틀림 기준과 비교하여 안전성을 확인하였다. 분석결과, 지상 분기기 궤도변형에 영향을 미치는 주요 시공단계는 굴착 최종 단계로 나타났으며, 면(고저)틀림인 연직변위가 상대적으로 크게 발생하였으나, 전체적으로는 수평방향의 변형이 지배적인 것으로 분석되었다. 이는 굴착 현장이 분기기 측면에 위치하는 측방굴착의 영향인 것으로 판단된다. 또한 분기기 주요위치별 변형량이 상이하고 굴착현장과의 이격거리에 따른 위치별 궤도변형의 편차가 발생하여 평면성틀림이 발생될 소지가 있을 것으로 분석되었다. 따라서 현재 발생된 궤도틀림을 바탕으로 인접굴착에 따른 추가적인 변위를 포함한 실 운행선 분기기 궤도구조의 궤도변형을 주요변형 특성이 발생되는 위치별로 중요도를 구분하여 별도의 관리가 필요한 것으로 분석되었다.

ICG 망막영상에서 특징점 추정에 의한 혈관의 자동추적 (Automated Tracking of Blood Vessel in ICG Retinal Image By Presumption of Feature Points)

  • 임문철;조군정;김우생
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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    • pp.902-906
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    • 2000
  • 망막 혈관 구조의 분석은 망막에 관련된 환자의 진단 및 치료에 중요한 정보를 제공하기 때문에 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 ICG(IndoCyanine Green) 기술을 이용한 망막 영상의 혈관 구조를 분석하기 위해 원의 방정식으로 묘사된 혈관 영역 에너지 함수와 분기점 추정 템플릿을 사용하여 혈관의 특징점들을 추정한 후 혈관의 형체(body)를 자동으로 추적하는 동시에 분기점을 추출하는 방법을 제안한다. 전체 혈관의 자동추적과 분기점 추출을 가능하게 하는 특징점 추정 방법과 혈관 형체의 자동추적 알고리즘 및 분기점 추출 방법을 ICG 망막 영상에 적용하여 실험한 결과 만족할 만한 성능을 보였다.

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이중분기 확장을 통한 등치선 삼각화의 다중분기 알고리즘 (A Multiple Branching Algorithm of Contour Triangulation by Cascading Double Branching Method)

  • 최영규
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권2호
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    • pp.123-134
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    • 2000
  • 등치선(wire-frame contour)으로 표현된 물체의 볼륨정보에서부터 3차원 표면을 재구성하는 방법을 제안한다. 등치선 삼각화법(contour triangulation)이라고도 하는 이 방법에서 가장 문제가 되는 것이 인접 단층사이에서 표면이 분기하는 경우에 발생하는데, 이것은 하나의 등치선이 인접한 층의 두 개이상의 등치선과 연결되는 형태로 나타나며, 표면 생성시의 많은 모호성을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 분기문제를 가장 일반적으로 발생하는 이중분기문제와 그 이상의 다중분기문제로 구분하고, 먼저 이중 분기 알고리즘을 제안하였으며, 다중분기문제를 다수의 이중분기문제로 단순화하는 다중분기 알고리즘을 제안하였다. 제안된 이중분기 알고리즘은 모 등치선을 분할하는 방법을 이용하였는데, 먼저 해협다각형을 정의하고 이를 삼각분할하여 분할선을 구하는 것에 바탕을 두고 있다. 이 방법은 이중분기가 매우 복잡하게 나타나는 경우에도 잘 적용이 되며, 분할선의 레벨을 조절함으로써 매우 사실적인 표면을 만들어 낼 수 있다는 장점이 있다. 또한 다중분기문제를 단층 간격의 문제로 규정하고, 인접한 두 층 사이에 가상의 등치선을 추가하여 가지 등치선을 연속적으로 병합하는 방법으로 해결하였다. 제안된 방법은 등치선 삼각화의 가장 큰 문제인 분기문제를 해결하기 위한 매우 구조적인 접근방법으로, 다양한 실제 등치선 데이타에 적용한 결과 좋은 성능을 나타냈다.

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Victim BTB를 활용한 히트율 개선과 효율적인 통합 분기 예측 (Improving Hit Ratio and Hybrid Branch Prediction Performance with Victim BTB)

  • 주영상;조경산
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권10호
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    • pp.2676-2685
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    • 1998
  • 본 논문에서는 파이프라인 프로세서의 분기 명령어 처리 성능 향상을 목적으로, BTB의 미스율을 줄이고 분기 예측의 정확도를 개선하기 위해 victim cache를 활용한 2-단계 BTB 구조를 제안한다. 2-단계 BTB는 기존의 BTB에 작은 크기의 victim BTB를 추가한 구조로, 적은 비용으로 BTB 미스율을 개선하고, 동적 예측(dynamic prediction)과 정적 예측 (static prediction)이 함께 사용되는 기존의 통합 분기 예측(Hybrid Branch Prediction) 구조의 예측 정확도를 높이도록 운영된다. 본 논문에서 제안된 2-단계 BTB에 의한 성능 개선을 4개 벤치마크 프로그램에 대한 trace-driven 시뮬레이션을 통해 검증한 결과, 기존의 BTB에 비해 2.5∼8.5%의 비용 증가로 BTB 미스율이 26.5% 개선되고, 기존의 gshare에 비해 64%의 비용 증가로 예측 정확도는 26.75% 개선되었다.

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