• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권2호
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• pp.113-124
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• 2009

최근 멀티코어가 장착된 시스템이 증가하면서 이를 통한 애플리케이션 성능향상에 대한 노력이 계속 되어왔다. 하나의 시스템에 다수의 처리장치가 존재함으로 인해 프로세싱 파워는 기존보다 증가했지만 기존의 소프트웨어나 하드웨어들은 싱글코어 시스템에 적합하게 설계된 경우가 많아 멀티코어의 이점을 충분히 활용하지 못하고 있는 경우가 많다. 기존의 많은 소프트웨어들은 멀티코어 상에서 공유 자원에 대한 병목현상과 비효율적인 캐시 메모리 사용으로 인하여 충분한 성능향상을 기대하기 어려우며 이러한 문제점들로 인하여 기존 소프트웨어는 코어의 개수에 비례한 성능을 얻지 못하며, 최악의 경우 오히려 감소될 수 있다. 본 논문에서는 TCP/IP를 사용하는 기존의 네트워크 애플리케이션과 운영체제에 흐름 수준 병렬처리 기법을 적용하여 성능을 증가 시킬 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방식은 개별 코어단위로 네트워크 애플리케이션, 운영체제의 TCP/IP 스택, 디바이스 드라이버, 네트워크 인터페이스가 서로 간섭 없이 작동할 수 있는 환경을 구성하며, L2 스위치를 통해 각 코어 단위로 트래픽을 분산하는 방법을 적용하였다. 이를 통해 각 코어 간에 애플리케이션의 데이터 및 자료구조, 소켓, 디바이스 드라이버, 네트워크 인터페이스의 공유를 최소화하여, 각 코어간의 자원을 차지하기 위한 경쟁을 최소화하고 캐시 히트율을 증가시킨다. 이를 통하여 8개의 멀티코어를 사용하였을 경우 네트워크 접속속도와 대역폭이 코어의 개수에 따라 선형적으로 증가함을 실험을 통해 입증하였다.

• 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.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.113-120
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• 2010

컨텐츠 및 프라이버시 보호는 최근 보급되기 시작한 네트워크 기반 비디오 감시 시스템의 주요한 이슈가 되고 있다. 특히, 배터리로 동작하는 임베디드 시스템 기반의 비디오 센서가 압축 및 암호화 과정을 실시간으로 처리해야 하는 환경에서 실시간 요구사항과 에너지 효율성을 동시에 만족시키는 것은 쉽지 않은 문제이다. 본 논문에서는 비디오 감시 데이터를 압축 및 암호화하는 멀티코어 기반 솔루션을 제안하고, 제안 방법의 효율성을 실시간 처리와 에너지 소비 관점에서 평가한다. MPEG2/AES를 이용한 실험 결과, 실시간을 만족하는 범위 내에서 멀티코어 기반의 제안 방법이 통상적인 싱글코어 기반의 방법에 비하여 최대 30배까지 에너지 효율성을 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.453-456
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• 2012

최근 멀티코어 프로세서의 사용이 증가함에 따라 영상처리나 대용량 처리가 필요한 기술과 같은 다양한 분야에 OpenMP, SIMD 등과 같은 다양한 병렬화 기법들이 적용되고 있다. 특히, 영상처리 분야에서 Full-HD, UHD, 3D TV 등과 같이 높은 복잡도를 갖는 컨텐츠들의 수요가 높아짐에 따라 기존의 싱글코어 기반의 코덱에 병렬화를 적용하는 여러가지 기법들이 제안되어왔다. 본 논문은 기존의 OpenMP와 SIMD와 같은 병렬처리 기법을 H.264/AVC 코덱의 참조 소프트웨어 JM 18.2의 디코더에 적용함으로써 Full-HD영상을 실시간으로 디코딩하는 기법을 제안한다. 실험결과는 평균 38.338 fps의 프레임 율을 보이며 병렬처리시 평균 2배 이상 프레임 율이 증가함으로써 Full-HD 영상의 실시간 처리가 가능하다는 것을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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• pp.134-138
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• 2007

점차 더 벌어지는 CPU 속도와 메모리 속도의 차이로 인하여 메모리 접근 병목 현상이 발생하였고, 이 현상을 극복하기 위하여 캐시를 고려한 인덱스 구조에 관한 연구가 계속 되었다. 또한 최근 CPU 트렌드가 싱글 코어에서 멀티 코어로 전환점을 맞으면서 캐시메모리의 효율에 대한 중요성이 더욱 부각되었다. 본 논문은 최신 프로세서를 탑재한 시스템에서 메인 메모리 데이터베이스 시스템을 위한 인덱스 구조들의 성능을 비교 평가하고, 그 중 캐시를 고려한 트리 인덱스의 성능이 유용함을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.270-273
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• 2012

본 논문에서는 비행 운용 프로그램(Operational Flight Program, OFP)의 성능 향상을 위하여 멀티코어 기법을 적용한 임무 컴퓨터(Mission Computer, MC)와 OFP의 디자인에 대해 기술하였다. 우선 멀티 코어 환경에서 태스크로 지정된 영역의 프로그램을 병렬 프로그램의 표준인 오픈엠피(OpenMp)를 사용하여 지정된 코어에서 제어하는 기법을 설계하여, 이를 적용한 멀티 코어 프로그램(Mulit-Core Program, MCP)과 싱글 코어 프로그램(Single-Core Program, SCP)의 성능의 차이점에 대해 기술하였다. 항공기의 임무 컴퓨터 내에 멀티 코어를 지원하는 프로세서(General Processor Module, GPM)에 탑재되는 OFP중, 항법, 통신, 피아식별등의 비행 정보를 조종사에게 제공 및 제어하도록 설계된 전방 상향 제어 비행운용 프로그램(Integrated Up-Front Control OFP, IUFC OFP)의 성능 향상을 위한 멀티 코어 설계 기법을 제시 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.9-16
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• 2009

최신의 멀티코어 프로세서를 설계할 때에는 성능과 함께 전력 효율성이 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 싱글 코어 프로세서의 명령어 캐쉬에서 소비되는 전력을 줄이기 위해 사용되는 대표적 기법중 하나인 필터 캐쉬 구조를 멀티 코어 프로세서에 적용하기 위한 새로운 방안을 제시하고자 한다. 명령어 캐쉬는 프로세서 전체에서 소비되는 전력의 상당 부분을 차지하고 있기 때문에, 변형 필터 캐쉬 구조를 이용한 저전력 명령어 캐쉬 설계는 멀티 코어 프로세서의 전력 소비를 줄이는데 있어서 중요한 역할을 담당할 수 있다. 제안하는 변형 필터 캐쉬 구조는 멀티코어 프로세서에서 필터 캐쉬에 대한 희생 캐쉬를 추가함으로써 1차 명령어 캐쉬에 대한 접근 횟수를 감소시키는 방법을 이용하여 명령어 캐쉬에서 소비되는 총전력을 줄일 수 있다. 제안하는 명령어 캐쉬 구조의 효율성을 분석하기 위한 모의 실험 도구로 SimpleScalar시뮬레이터와 CACTI를 사용한다. 모의실험 결과, 제안하는 기술은 멀티코어 프로세서의 명령어 캐쉬에서 소비되는 전력을 기존의 필터 캐쉬 구조와 비교하여 최대 3.4% 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 더욱이 제안하는 구조는 기존의 필터 캐쉬 구조에 비해 보다 우수한 성능을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1778-1784
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• 2016

본 논문에서는 차선 검출 알고리즘에 병렬처리를 적용하여 성능을 개선하였다. 차선 검출은 지능형 보조 시스템으로써 자동차가 차선을 이탈하면 경보음 또는 핸들을 보정해줌으로써 운전자를 돕는 보조 시스템이다. 병렬 처리 알고리즘 중 데이터 레벨 병렬처리는 설계가 간단하지만 병목현상이 발생하는 문제가 있다. 제안하는 고속 데이터 레벨 병렬처리 알고리즘은 병목현상을 줄여 성능이 향상되었다. 실제 블랙박스 도로 영상을 도입하여 알고리즘을 측정한 결과 싱글 코어 경우 약 30 Frames/sec의 성능을 얻었다. 병렬처리를 적용한 결과로써 옥타코어 기준으로 데이터 레벨인 경우 약 100 Frames/sec의 성능을, 고속 데이터 레벨인 경우는 약 150 Frames/sec의 성능을 얻을 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.1-8
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• 2022

이 논문에서는 싱글 프로세스 멀티코어 환경의 매크로 확장에서 Lock이 필요하지 않은 더 효과적인 고유식별자 할당 방식을 제안한다. 이 할당 방식의 핵심 아이디어는 나머지 연산을 이용해 순차적 의존성을 제거하는 것이다. 우리가 고안한 방식이 멀티코어 병렬 환경에서 매크로 확장의 성능 개선에 적합함을 확인하기 위해, 기존에 순차적 방식의 고유식별자 생성으로 구현된 라이브러리를 우리가 고안한 방식으로 변경하여 변경 전의 버전과 후의 버전의 라이브러리로 작성된 같은 프로그램의 성능을 비교하는 벤치마크를 수행하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.116-120
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• 2008

스마트 카메라는 종래의 획득한 영상을 압축하여 전송하는 네트워크 카메라 기능에 더하여, 획득한 영상을 해석하여 상황을 인지하고 이에 따른 실시간 조치가 가능한 지능 비젼 기능을 추가적으로 갖춘 카메라이다. 지능 비젼 알고리즘들은 연산량이 많다. 따라서 싱글 CPU로 영상을 압축하고 전송하는 일 뿐만 아니라 지능 비젼 처리까지 모두 실시간으로 처리하기에는 무리가 있다. Texas Instruments 사가 제공하는 다빈치 프로세서는 ARM 코어와 DSP 코어의 듀얼 코어이며 네트워킹 인터페이스 및 비디오 획득 인터페이스를 비롯하여 디지털 비디오 응용 임베디드 제품 개발에 필요한 다양한 I/O을 지원하는 인기 있는 ASSP(Application Specific Standard Product)이다. 본 논문에서는 다빈치 프로세서 기반 스마트 카메라의 S/W 를 설계하고 구현한 결과를 기술한다. 얼굴 검출 응용을 예로 구현하였고 동작이 잘 수행됨을 확인하였다. 향후 보다 광범위하고 실시간으로 동작되는 비젼 기능이 지원되는 스마트 카메라 개발을 위해 보다 효율적인 비젼 응용 S/W 구조와 알고리즘의 최적화에 대한 연구가 필요하다.