• 전자통신동향분석
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• 제28권2호
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• pp.1-10
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• 2013

1980년대와 1990년대가 서버와 데스크톱 중심 컴퓨팅의 시대였다고 한다면 2000년대 들어 모바일 분야를 포함하는 임베디드 프로세서 시장이 급격히 확장되며 임베디드 중심 시대로 산업구조가 재편되고 있다. 그리고, 2010년대에는 임베디드 프로세서 시장이 더욱 확대되고 기술도 더불어 발전되고 있는데, 최근 기술을 주도하고 있는 뜨거운 용어 중의 하나가 이기종 멀티코어 컴퓨팅이라 할 수 있다. 시장이 요구하는 고성능 컴퓨팅을 수용하고 임베디드 기기의 특성상 저전력을 실현해야 하는 현실적 문제를 해결하기 위한 이기종 멀티코어 하드웨어가 임베디드 기기에도 적용을 앞다투고 있는 상황이며, 적절한 응용 콘텐츠에 맞춰 이기종 멀티코어 하드웨어를 활용하기 위한 소프트웨어에 대한 관심과 발전도 발 맞춰 진행되고 있다. 이에 본고에서는 임베디드 기기 분야에 한정하여 이기종 멀티코어 하드웨어와 소프트웨어의 기술 동향을 살펴보고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.457-460
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• 2013

서버 및 PC 시장에서의 멀티코어 프로세서의 강세는 임베디드 기기에도 이어지고 있으며 최근 이기종 멀티코어 프로세서를 탑재한 임베디드 제품들도 출시되고 있다. 태스크 스케줄러 관점에서 멀티코어 프로세서는 태스크들이 효과적으로 스케줄링 될 수 있도록 코어를 선택하고 태스크의 이주를 통해 다른 코어들과의 로드를 유지해야 한다. 그러나 현재 임베디드 기기의 태스크 스케줄러는 모든 코어에 동일한 정책을 적용함으로써 태스크의 특징에 따른 효과적인 자원관리를 못하고 있다. 본 논문에서는 코어별로 스케줄링 정책을 관리하는 기법을 적용함으로써 태스크의 특징에 따른 코어의 활용을 높일 수 있는 방안을 제시한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권5호
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• pp.153-160
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• 2015

멀티코어 시스템의 효율은 스케줄러가 태스크 할당을 코어들에게 얼마나 효율적으로 분배하느냐에 달려있다. 이기종 멀티코어 플랫폼에서 애플리케이션의 실행시간은 어느 코어에서 실행되느냐에 따라 결정된다. 즉, 태스크 할당의 효율이 멀티 코어 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 프로파일링을 통하여 각 태스크의 실행시간을 분석하고 이를 이용하는 부하 균등화 기법을 제안하고 있다. 프로파일링 결과는 최상의 성능을 제공할 수 있는 태스크 할당을 예측하는 기본적인 정보를 제공한다. 이러한 정보를 이용하여 제안하는 기법을 통해 약 26%의 성능이득을 가질 수 있다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권3호
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• pp.223-231
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• 2017

본 논문에서는 최근 광범위하게 사용되고 있는 멀티 코어 환경에서의 모바일 장치의 성능에 대하여 연구하였다. 이전에 연구되어왔던 멀티 코어의 성능에 대한 분석은, 대부분 데스크톱 PC에서의 분석이었고, heterogeneous 멀티 코어에 대한 분석방법이 충분하지 않았다. 이러한 문제점을 보완하고자 homogeneous 멀티 코어의 분석 방법을 응용한 heterogeneous 멀티 코어 환경에서 성능을 분석하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 이를 분석하는 데 있어서 작업의 할당에는 Size Interval Task Allocation (SITA) 기법을 사용하였고, 코어에서의 처리 방법은 Shortest Remaining Processing Time (SRPT) 기법을 사용하였다. 이 중 SITA 기법에서 가장 중요한 분석인 cutoff point에 대한 새로운 계산 방법을 제안하였고, 이를 체류 시간을 계산하는 데 사용함으로써 계산의 용이성과 정확성을 높였다. 또한, ESESC 시뮬레이터에서의 측정을 통해 분석값과 측정값에 큰 차이가 없음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.18-19
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• 2014

멀티프로세서 시스템 온칩 (MPSoC) 플랫폼은 고성능 임베디드 시스템을 위한 핵심 구성요소이다. MPSoC 를 구성하는 각각의 처리요소 (processing element, PE)는 대응하는 태스크의 연산 특징에 맞춤으로 최적화되어 있어야 한다. 갈수록 증가하는 고성능의 요구에 따라 동종 MPSoC 는 각각의 태스크 연산 특징에 최적화된 다양한 PE 를 보유한 이기종 MPSoC 로 발전되어 왔다. 따라서 이기종 MPSoC 의 코어들은 응용에 특화된 맞춤형 명령어 세트로 설계된다. 하지만 이러한 이기종성은 다양한 태스크로 구성된 응용들을 어떻게 서로 다른 특성을 지닌 PE 들에 매핑해야 최적의 시스템을 구성할 지를 결정해야 하는 부담을 컴파일러와 같은 툴에 지우고 있다. 잘못된 매핑은 시스템 성능을 현저히 저하시킬 소지가 있다. 본 연구에서는 멀티미디어 응용 태스크의 연산 패턴을 분석하여 최적의 태스크 매핑을 결정하는 기법을 제안하고 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권10호
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• pp.407-414
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• 2017

다수의 태스크로 구성된 돈사 감시 응용은 내재된 데이터 병렬성을 활용하고 성능가속기를 사용하여 병렬 처리가 가능하다. 본 논문에서는 멀티코어 CPU와 매니코어 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 플랫폼에서 돈사 감시 응용 수행 시 태스크 분배 방법을 제안한다. 즉, 각 태스크별로 OpenCL을 이용한 병렬 프로그램을 작성한 뒤, deviceCPU와 deviceGPU 각각에서 수행시켜 측정된 수행시간을 기준으로 가장 적합한 처리기를 결정한다. 제안 방법은 간단하지만 매우 효과적이고, CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 플랫폼에서 다수의 태스크로 구성된 다른 응용을 병렬화하는 경우에도 적용될 수 있다. 실험 결과, 상이한 이기종 컴퓨팅 플랫폼에서 최적의 태스크 분배로 수행한 경우 가 전체 태스크들을 deviceGPU에서 수행한 GPU-only 방법에 비교하여 각각 2.7배, 8.7배, 2.7배 성능 개선이 되었음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.135-140
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• 2020

최근 사물인터넷, 지능형 시스템 등의 활성화로 실시간 임베디드 시스템의 전력 절감 기술이 중요해지고 있다. 본 논문은 멀티코어 이기종메모리 환경에서 실시간 시스템의 전력 소모량을 절감하는 P-GA (parallel genetic algorithm) 스케줄링 알고리즘을 제안한다. P-GA는 멀티코어를 위한 PF (proportional fairness) 알고리즘에 기반한 프로세서의 전압 및 주파수 동적 조절 기법에 차세대 비휘발성메모리 기술을 결합하여 시스템의 전력 소모를 더욱 줄인다. 특히, 유전 알고리즘을 사용하여 태스크별 수행 프로세서의 전압 및 주파수 모드와 메모리의 종류를 최적화하여 태스크 집합의 전력 소모량을 최소화한다. 시뮬레이션 실험을 통해 P-GA가 기존 방식 대비 최대 2.85배의 전력 소모량을 감소할 수 있음을 보인다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.1-11
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• 2018

이산 사건 시스템 명세 (DEVS)를 이용한 하이브리드 시스템 시뮬레이션은 IoT 기반 Smart factory의 최적 동작을 위한 파라미터 추출 등 멀티 레벨 모델 계층을 포함한 복잡계 시스템의 해석에서 중요한 도구로 사용되고 있다. 하이브리드 시스템은 연속 시간 시스템과 이산 사건 시스템의 특성을 모두 포함하고 있어 그 복잡성으로 인해 결과를 얻기 위해 많은 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 멀티 코어와 GPU가 결합된 이기종 컴퓨터 구조를 이용한 DEVS 기반 대규모 하이브리드 시스템 시뮬레이션의 가속화를 제안한다. 제안하는 멀티 코어-GPU 상호 결합 시뮬레이션 실행 플랫폼을 사용하여 상대적으로 많은 순간 전력을 소모하지만 실행 시간 측면에서 빠른 시뮬레이션이 오히려 전체 에너지 소모 측면에서 장점을 가지는 것을 보여주고자 한다. 이를 위해 대규모 모델의 수평적/수직적 상호 결합된 DEVS 기반 하이브리드 시스템을 시뮬레이션 하였고 효과적인 시뮬레이션을 위한 하드웨어의 조합, 동작 파라미터 변경에 따른 성능 향상을 전력 소모 관점에서 분석하였다.

• 한국전자거래학회지
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• 제23권1호
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• pp.37-45
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• 2018

현재 프로그램이 운용되는 시스템은 기존의 싱글코어 및 멀티코어 환경을 넘어서 매니코어, 부가 프로세스 및 이기종 환경까지 그 영역이 확장되고 있는 중이다. 하지만, 기존 연구의 경우 NVIDIA 벤더에서 나온 아키텍쳐 및 CUDA로의 병렬화가 주로 이루어졌고 AMD에서 나온 범용 GPU 아키텍쳐인 GCN 아키텍쳐에 대한 성능향상에 관한 연구는 제한적으로 이루어졌다. 이런 점을 고려해 본 논문에서는 GCN 아키텍쳐의 GPGPU 환경인 OpenCL 내에서의 성능향상 기법에 대해 연구하고 실질적인 성능향상을 보였다. 구체적으로, 행렬 곱셈과 컨볼루션을 적용한 GPGPU 프로그램을 본 논문에서 제시한 성능향상 기법을 통해 최대 30% 이상의 실행시간을 감소시켰으며, 커널 이용률 또한 40% 이상 높였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.544-547
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• 2013

차세대 네트워크 환경은 유선과 무선, 방송과 통신, 음성과 데이터의 융합을 고려한 통합망 형태로 진화하고 있다. 특히, 인터넷 프로토콜(IP) 기반의 코어 네트워크(Core network)를 중심으로 다양한 접속기술을 갖는 서로 다른 이기종(Heterogeneous) 접속망이 존재하는 환경에서 대용량의 멀티미디어 서비스들을 언제, 어디서나, 이동 중에도 끊김 없이 제공받고자 하는 사용자의 요구 또한 증가하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 이러한 융합 서비스 관리자로서 유비쿼터스 식별자(UID)를 사용하여 통합된 식별체계와 인증 및 과금을 지원하고 통합 프로파일 관리를 통하여 사용자 정보를 서비스 제공자에게 제공하는 알고리즘을 구현 단말이 이동되는 경우에도 융합 서비스를 제공할 수 있도록 제시한다.